Blue Dot – Hausen, Neustrelitz, Oberpfaffenhofen, Stade, Stuttgart, Trauen, and Weilheim

Das DLR im Überblick

Das DLR ist das nationale Forschungszentrum der Bundesrepu- blik Deutschland für Luft- und Raumfahrt. Seine umfangreichen Forschungs- und Entwicklungsarbeiten in Luftfahrt, Raumfahrt, Energie, Verkehr und Sicherheit sind in nationale und internati- onale Kooperationen eingebunden. Über die eigene Forschung hinaus ist das DLR als Raumfahrt-Agentur im Auftrag der Bun- desregierung für die Planung und Umsetzung der deutschen Raumfahrtaktivitäten zuständig. Zudem fungiert das DLR als Dachorganisation für den national größten Projektträger.

In den 16 Standorten Köln (Sitz des Vorstands), Augsburg, Berlin, Bonn, Braunschweig, Bremen, Göttingen, Hamburg, Jülich, Lampoldshausen, Neustrelitz, Oberpfaffenhofen, Stade, Stuttgart, Trauen und Weilheim beschäftigt das DLR circa 8.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter. Das DLR unterhält Büros in Brüssel, Paris, Tokio und Washington D.C.

DLR at a glance

DLR is the national aeronautics and space research centre of the Federal Republic of Germany. Its extensive research and development work in aeronautics, space, energy, transport, and security is integrated into national and international cooperative ventures. In addition to its own research, as Germany’s space agency, DLR has been given responsibility by the federal gov ernment for the planning and implementation of the German space programme. DLR is also the umbrella organisation for the Mission Brochure

nation’s largest project execution organisation. Missionsbroschüre

DLR has approximately 8,000 employees at 16 locations in Ger many: Cologne (headquarters), Augsburg, Berlin, Bonn, Braun schweig, Bremen, Goettingen, Hamburg, Juelich, Lampolds Blue Dot – hausen, Neustrelitz, Oberpfaffenhofen, Stade, Stuttgart, Trauen, and Weilheim. DLR also has offices in Brussels, Paris, Tokyo, and Washington D.C. Alexander Gerst gestaltet unsere Zukunft auf der Internationalen Raumstation Alexander Gerst shapes our future on the

Raumfahrtmanagement International Space Station Space Administration Königswinterer Straße 522-524 53227 Bonn, Germany

DLR.de DLR.de/en Gerst_D_GB_05/15 www

Inhalt Name: Dr. Alexander Gerst Name: Dr Alexander Gerst Beruf: Astronaut Profession: Astronaut Interview: „Wir Astronauten sind Entdecker“..... 4 Mission: Blue Dot – shaping the future Mission: Blue Dot – shaping the future Die Ausbildung ...... 8 Start zur ISS: 28. Mai 2014, 21:57 Uhr MESZ vom Take-off for the ISS: May 28, 2014, 21:57h CEST, from Der Raumflug ...... 14 russischen Kosmodrom Baikonur the Russian Cosmodrome Baikonur Der ArbeitsALLtag ...... 24 Missionsdauer: 166 Tage Mission duration: 166 days Docking: 29. Mai 2014, 03:44 Uhr MESZ Docking: May 29, 2014, 03:44h CEST Öffnen der Luke: 29. Mai 2014, 05:52 Uhr MESZ Hatch opening: May 29, 2014, 05:52h CEST Außenbordeinsatz (EVA): 7. Oktober 2014 Extravehicular activity October 7, 2014 Contents (EVA): Rückkehr zur Erde: 10. November 2014, 04:58 Uhr MESZ Interview: ‘We astronauts are discoverers‘...... 4 Return to Earth: November 10, 2014, 04:58h CEST Training ...... 8 The Space Flight ...... 14 Astronauts On the Job ...... 24 Geboren am: 3. Mai 1976 Date of birth: May 3, 1976 Geburtsort: Künzelsau, Region Hohenlohe-Franken (Baden-Württemberg) Place of birth: Künzelsau, Hohenlohe-Franken region (Baden-Wuerttemberg) Hobbies: Bergwandern, Klettern, Tauchen, Fallschirmspringen, Fechten, Fotografie Hobbies: Mountain hiking, climbing, diving, parachuting, fencing, photography Schule: Ganerben Gymnasium Künzelsau und Technisches Gymnasium in Öhringen bei Formal education: Ganerben Grammar School, Künzelsau, and Heilbronn Technical Grammar School, Öhringen near Heilbronn Studium: Geophysik am Karlsruhe Institut für Techno- logie (Diplom) und Studies: Geophysics at the Karlsruhe Institute of Impressum Imprint Geowissenschaften an der Universität in Technology (Diploma) and Herausgeber: Publisher: Wellington, Neuseeland (Master) Geosciences at Wellington University, New Deutsches Zentrum für Luft- Deutsches Zentrum für Luft- Zealand (Master) und Raumfahrt (DLR) und Raumfahrt (DLR) Studienbeginn: 1998 Sabine Hoffmann Sabine Hoffmann Studies begun in: 1998 Leiterin DLR-Kommunikation Director DLR Corporate Promotion: Mai 2010 Institut für Geophysik (ViSdP) Communications an der Universität Hamburg PhD: May 2010, Institute of Geophysics (responsible according to the at Hamburg University Redaktion: Promotionsthema: Eruptionsdynamik des antarktischen Martin Fleischmann press law) (Redaktionsleitung) Editorial office: Vulkans Mount Erebus Thesis: Eruption Dynamics of the Antarctic Volcano Mount Erebus Elisabeth Mittelbach Martin Fleischmann Karriere: Geophysiker und Vulkanologe: Entwicklung (Editor in Chief) Andreas Schütz neuer wissenschaftlicher Instrumente für Career: Geophysicist and volcanologist: develop Elisabeth Mittelbach die vulkanologische Forschung am Institut ment of new scientific instruments for Andreas Schütz Königswinterer Straße 522–524 für Geophysik der Universität Hamburg volcanological research at the Institute of 53227 Bonn DLR.de/rd Königswinterer Straße 522–524 (2004 bis 2009) Geophysics of Hamburg University (2004 to 2009) Druck: 53227 Bonn, Germany ESA-Auswahl: Mai 2009 DLR.de/rd Meinders & Elstermann Selection by ESA: May 2009 GmbH & Co. KG Print: ESA-Ausbildungsbeginn: 1. September 2009 49191 Belm Meinders & Elstermann Start of ESA training: September 1, 2009 GmbH & Co. KG Ende ESA-Basistraining: 22. November 2010 Gestaltung: 49191 Belm End of basic ESA training: November 22, 2010 CD Werbeagentur GmbH, Nominierung für 53842 Troisdorf Layout: ISS-Mission: 22. September 2011 Nomination for www.cdonline.de CD Werbeagentur GmbH, ISS mission: September 22, 2011 Nachdruck nur mit Zustim- 53842 Troisdorf, Germany Beginn der mung des Herausgebers und www.cdonline.de Missionsvorbereitungen: September 2011 Start of mission Quellenangabe. Gedruckt auf Reprint with approval of publisher preparations: September 2011 umweltfreundlichem, chlorfrei and with reference to source only. Auszeichnungen: DFG: Bernd Rendel-Preis gebleichtem Papier. Alle Bilder Printed on environment-friendly, für hervorragende Forschung Awards: DFG: Bernd Rendel Prize DLR, soweit nicht anders chlorine-free bleached paper. for outstanding research angegeben. Namentlich Copyright DLR for all imagery, gekennzeichnete Artikel unless otherwise noted. Articles geben nicht unbedingt die marked by name do not necessar Meinung der Redaktion wie- ily reflect the opinion of the edito der. Abgabe kostenlos. rial staff. Distribution free of charge.

2 3 Gerst/© ESA „Wir Astronauten sind Entdecker“

Seitdem Alexander Gerst am 28. Mai 2014 zur Internationalen Raumstation aufgebrochen ist, ist er der elfte deutsche Astronaut und der dritte Deutsche auf der ISS. Mehr über seine Mission „Blue Dot – shaping the future“ verrät er im folgenden Interview.

Bevor Sie als Astronaut ausgewählt wurden, haben Sie als Geophysiker und Vul- kanforscher unsere Erde – und vor allem die Phänomene im Erdinneren – genau untersucht. Auf Ihrer Mission Blue Dot werden Sie unseren Heimatplaneten aus einem ganz anderen Blickwinkel betrachten. Was reizt Sie am meisten daran? © NASA

Gerst: Die Reise in den Weltraum ist für mich ein Trip ins Unbekannte. Astronauten sind Zusammen mit Wissenschaftlern aus Neu- Entdecker und stehen auf den Schultern von Columbus, Magellan und Cook. Uns treibt seeland hat Alexander Gerst eine Metho- die Neugier an. Der Mensch hat immer neue Kontinente und Inseln erforscht, sich immer ‘We astronauts are discoverers’ de entwickelt, Vulkanausbrüche zuver- einen Schritt weiter in neue Lebensräume gewagt und die Welt aus einem anderen Blick- lässiger vorherzusagen. Während seiner winkel betrachtet. Genau das machen wir Astronauten auch. Wir verlassen unsere Erde, After Alexander Gerst set out for the International Space Station on May 28, 2014, he Forschungen an dem neuseeländischen Mount Ruapehu – hier von der ISS auf- um sie aus einer anderen, grandiosen Perspektive zu sehen. Doch das können wir erst seit became the eleventh German astronaut and the third German to stay on the ISS. In genommen – entdeckte Alexander Gerst 50 Jahren – einem Wimpernschlag in der Geschichte. Die Raumfahrt bietet uns seitdem die the following interview, he tells us more about his mission ‘Blue Dot – shaping the zeitliche Spannungsänderungen in der großartige Möglichkeit, unsere Erde mit anderen Augen zu sehen und wissenschaftliche future’. Erdkruste, die normalerweise vor Eruptio- Entdeckungen zu machen, die uns sonst verborgen geblieben wären. Genau deswegen ist nen auftreten. Sollte sich das Spannungs- mein Job als Astronaut die Erweiterung von dem, was ich vorher als Geophysiker gemacht Before you were selected to become an astronaut, you studied our home plan- feld um den knapp 2.800 Meter hohen Vulkan erneut stark wandeln, könnte dies habe. Vorher habe ich mich um das Erdinnere gekümmert. Was ist dort in der Tiefe los? et as a geophysicist and volcanologist, with a particular focus on what goes on die Vorhersage eines Ausbruchs ermögli- Wie können wir Menschen unsere Erde besser verstehen und uns dadurch wirksamer in Earth’s interior. On your Blue Dot mission, you will be looking at our planet chen – und das mehrere Monate oder gar vor Naturkatastrophen wie Erdbeben oder Vulkanausbrüchen schützen? Jetzt werde ich from a very different angle. What do you find most intriguing about that? ein Jahr im Voraus. unseren Heimatplaneten verlassen, um unsere Umgebung im All zu erforschen, die uns ja Together with scientists from New Zea- tatsächlich auch gefährlich werden kann. Asteroiden und Sonnenstürme sind Bedrohungen, Gerst: To me, the journey to space is a trip into the unknown. Astronauts are discov land, Alexander Gerst developed a meth- die wir verstehen müssen, um uns davor zu schützen. erers standing on the shoulders of Columbus, Magellan, and Cook. We are driven by od of forecasting volcanic eruptions with curiosity. Man has successively explored new continents and islands, venturing step greater reliability. During his studies on Auf Vorschlag des Astronomen Carl Edward Sagan wurde die Raumsonde after step into new living environments and looking at the world from ever-changing New Zealand’s Mount Ruapehu, – shown here in an image shot from the ISS – Alex- Voyager 1 so gedreht, dass die Kamerainstrumente die Erde aus 6,4 Milliar- angles of view. This is exactly what we astronauts are doing. We leave Earth behind ander Gerst discovered that stresses in to look at it from another grand perspective. That, however, we have been able to do den Kilometern Entfernung aufgenommen haben – der größten Distanz, aus the Earth’s crust vary over time, a phe- Als Geophysiker war Alexander Gerst der unser Heimatplanet jemals abgebildet wurde. Sie war nur noch als „pale for no more than 50 years – a mere moment in history. Since then, space travel has nomenon that normally precedes a vol- schon auf vielen Vulkanen – unter ande- blue dot“ – als blasser blauer Punkt – zu sehen. Hat der „Namensgeber“ Ihrer been offering us the splendid opportunity of viewing our Earth through different eyes canic eruption. Should such stress varia- rem auf dem Mount Erebus in der Ant- Mission deutlich gemacht, wie klein, verwundbar und gleichzeitig unheimlich and making scientific discoveries that would have remained hidden otherwise. This is tions recur around the 2,800 metre high arktis, über dessen Eruptionsdynamik er volcano, this might make it possible to seine Diplomarbeit verfasste. wertvoll unsere Erde ist? exactly why my job as an astronaut adds a whole new dimension to what I used to do before as a geophysicist. I used to be concerned with the interior of the Earth. What forecast an eruption – as early as several Being a geophysicist, Alexander Gerst has is going on down there in the depths? How can we humans learn to understand our months or even a year before the event. spent a lot of his time wandering around Gerst: Ja, genau aus diesem Gedanken heraus ist der Missionsname Blue Dot entstanden. on volcanoes, such as Mount Erebus in Ich war von diesem Voyager-Bild sehr beeindruckt. Zum ersten Mal haben wir eine Auf- Earth better so that we may protect ourselves more effectively against natural disasters the Antarctic, the eruption dynamics of nahme, auf der mehrere Planeten unseres Sonnensystems von außen gesehen abgebildet such as earthquakes or volcanic eruptions? Now, I am going to leave our home planet which were the subject of his thesis. to explore our environment in space, which in fact is also a potential source of danger. Asteroids, and solar storms are perils which we need to understand in order to protect ourselves against them.

© Gerst Following a proposal by astronomer Carl Edward Sagan, the Voyager 1 space probe was rotated so that its imaging instruments were able to photograph the Earth from a distance of 6.4 billion kilometres – the longest distance from which our home planet was ever photographed. It was visible only as a pale blue dot. Did the view after which your mission was named succeed in showing how small, vulnerable, and yet incredibly valuable our Earth is?

4 5 Interview: „Wir Astronauten sind Entdecker“ Interview: ‘We astronauts are discoverers‘

sind – alles einzelne Pixel. Die Erde ist eben nur einer davon – ein kleiner, blasser, blauer Gerst: Yes, this is exactly the idea that gave birth to the name of our mission, Blue Punkt. Und gerade einmal zwölf Prozent dieses Bildpunktes sind von der Erde ausgefüllt. Dot. I was deeply impressed by this Voyager image. For the first time, we have a photo Wir leben wirklich auf einer winzigen Steinkugel, die durch das dunkle Universum rast showing several planets of our solar system viewed from the outside – all of them und nur von einer hauchdünnen Atmosphäre umgeben ist. Das ist unser Raumschiff Erde. no more than a few individual pixels. And Earth is only one of them – a small, pale Das ist alles, was wir haben. Unsere gesamte Geschichte, angefangen von Einzellern und blue dot. What is more, the Earth fills no more than twelve percent of this pixel. We Dinosauriern bis hin zu den Menschen, hat sich auf diesem einen, winzigen blauen Punkt really do live on a tiny ball of rock that races through a dark universe, surrounded im unendlichen Universum abgespielt. Unsere Ressourcen wie Öl, Energie, Wasser und only by a paper-thin atmosphere. This is our spaceship. This is all we have. Our entire Luft sind nur begrenzt vorhanden. Wir leben aber, als wäre alles in unendlichen Mengen history, from monocytes to dinosaurs to humans, has unfolded on this tiny blue dot vorhanden, als wenn es kein Ende gäbe. Verlässt man unseren Planeten, so sieht man in the infinity of the universe. Our resources, including oil, energy, water, and air, are mit eigenen Augen, dass wir nur ganz begrenzte Ressourcen haben. Sieht, wie verletzlich limited, but we live as if everything were available in infinite quantities, as if there were unsere Erde ist. Unser kleiner blauer Planet, mit dem wir alle zusammen jedes Jahr einmal no end. If you leave our planet, you will see with your own eyes how severely limited um die Sonne reisen. Wenn wir unser Raumschiff Erde verlieren, endet unsere Geschichte. our resources are. You will see how vulnerable our Earth is. Our small blue planet, on

Das ist die Perspektive, die ich gerne von der Raumstation zurückbringen will. Jeder hat die which we all travel around the Sun once a year. Should we lose our spaceship Earth, Zelentsov/© NASA Wahl, ob er nur als Passagier mitreisen oder zur Mannschaft gehören möchte. our history will come to an end. That is the perspective which I would like to bring back from the space station. Anyone can choose between merely travelling along as Ihre Mission steht unter dem Motto „shaping the future“. a passenger and being an active member of the crew. Was bedeutet das für Sie? The motto of your mission is ‘shaping the future’. Gerst: Dass wir sehr viele Experimente auf der ISS haben, die unser zukünftiges Leben What does that mean to you? beeinflussen. Es hat sich in der Vergangenheit gezeigt, dass uns die Raumfahrt weiterhel- fen kann, unsere Probleme auf der Erde zu lösen. Wir haben Experimente zur Materialphy- Gerst: That we have a great many of experiments on the ISS that influence our future sik an Bord, mit denen wir neue Legierungen untersuchen. Im Elektromagnetischen Levita- life. The past has shown that space tech can help us solve some of our problems on tor, an dem auch das DLR beteiligt ist, entwickeln wir Materialien der Zukunft, die in zehn Earth. On board, there are experiments in material physics, in which we examine new Jahren womöglich in Flugzeugturbinen stecken, Autos leichter machen und uns so helfen, alloys. In the electromagnetic levitator, in which DLR is involved as well, we will be Treibstoff zu sparen. Das ist für mich „shaping the future“. Wir machen die Zukunft besser. developing materials of the future that in ten years’ time may well be seen in aircraft Wir untersuchen auch Krankheiten, zum Beispiel multiresistente Keime im Immunsystem. turbines and make cars lighter, thus helping us to save fuel. To me, this is ‘shaping the Weil im Weltraum ein verstärkter Knochenabbau stattfindet, lässt sich dort Osteoporose future’. We improve the future. We also investigate illnesses like multi-resistant germs sehr gut im Zeitraffer erforschen. Da sind wir Astronauten Versuchskaninchen dafür, dass in the immune system. Because bone degradation speeds up in space, this is the ideal es in Zukunft den Kranken auf der Erde besser geht und man sie gezielter behandeln kann. place for studying osteoporosis in fast motion. In this case, we astronauts will play the Schon jetzt gibt es Medikamente, die aufgrund solcher Forschung entwickelt wurden und part of guinea pigs so that sick people will fare better on Earth and receive more spe Patienten auf der Erde helfen. Doch wir greifen nicht nur positiv in die Zukunft ein, sondern cific treatment. Even now, there are medicines that were developed from such research wollen auch deutlich machen, dass jeder Mensch auf der Erde eine Verantwortung trägt. and now help patients on Earth. But we do not only shape the future positively; we Vorbild im Rücken: Alexander Gerst (v. l.) und Jeder hat die Möglichkeit, seine eigene Zukunft und die seiner Nachfahren zu beeinflussen. also want to make it clear that every human being on Earth bears responsibility. Every sein Crew-Kollegen Maxim Surajew und Reid one has a chance of influencing their own future and that of their descendants. Wiseman posieren auf dem Gelände des russi- Welche Kriterien haben Sie erfüllt, um aus dem Pool von 8.400 Bewerbern aus- schen Kosmodroms im kasachischen Baikonur „Schauen Sie auf diesen blassen blauen gewählt zu werden? What criteria did you have to meet to be selected from a pool of 8,400 applicants? vor dem Yuri Gagarin-Denkmal – Gagarin flog Punkt. Das ist hier. Das ist unser Zuhause. am 12. April 1961 als erster Mensch ins All. Das sind wir”, hatte der US-amerikani- Gerst, Surajew und Wiseman sind die Crew sche Astronom Carl Edward Sagan in Gerst: Im Detail weiß ich das gar nicht. Das ist eine Entscheidung der Europäischen Welt- Gerst: I do not know any details about that. The decision was made by the European der ISS-Expedition 40/41. Zugleich waren sie seinem Buch „Pale Blue Dot: A Vision of raumorganisation ESA. Was man aber für den Beruf des Astronauten definitiv braucht, ist Space Agency, ESA. However, what you definitely need for the job of an astronaut die Ersatzmannschaft für die ISS-Expedition 38, the Human Future in Space” geschrieben. Neugier. Man sollte Begeisterung haben für das, was man tut. Zielstrebig und verlässlich is curiosity. You should be enthusiastic about what you are doing, do it well, and be die am 7. November 2013 zur ISS gestartet ist. Die Aufnahme stammt von der Raum- sein. Deswegen wählt die ESA Kandidaten aus, die mentalen und physischen Belastun- focussed and reliable. This is why ESA selects candidates who are able to withstand the Wäre einer jener Astronauten krankgeworden, sonde Voyager 1. Die NASA entschied gen Stand halten können. Das wird zwar bei den Auswahltests schon geprüft, es ist mental and physical stress of the job. While this aspect is examined during the screen hätte Alexander Gerst seinen ersten Flug zur sich im Jahr 1990, die Raumsonde zu Raumstation bereits mit Soyuz TMA-11M am schwenken und mit der Kamera einen aber nicht so einfach, herauszufinden, wie sich jeder einzelne in Extremsituationen ver- ing tests, it is not at all easy to find out how an individual will behave in an extreme 7. November 2013 angetreten. Blick auf unsere Erde zu werfen. Unser hält. Deswegen werden bevorzugt Bewerber ausgesucht, die anhand ihres Lebenslaufs situation. This is why preference is given to those applicants whose C.V. shows that Heimatplanet war damals 6,4 Milliarden gezeigt haben, dass sie mit solchen Situationen umgehen können. Ich war zum Beispiel in they can handle such situations. I, for one, have stayed in the Antarctic and on volca Posing in front of their role model: Alexander Kilometer weit weg – die entfernteste der Antarktis und auf Vulkanen, habe dort zum Teil Wochen lang mit nur wenigen anderen nos, living and working there in isolation in the company of only a few other people Gerst (from left) and his colleagues Maxim Aufnahme, die jemals von unserer Erde Menschen abgeschieden und auf engstem Raum zusammengelebt und gearbeitet. Ich in a highly confined space. I think it was this experience that helped in my selection. Surayev and Reid Wiseman posing in front of gemacht wurde. Dieser blasse blaue the memorial of Yuri Gagarin – who started Punkt gab der Mission von Alexander denke, diese Erfahrung hat mir bei meiner Auswahl geholfen. Auf der Raumstation lebe On the space station, I will be living and researching for six months in a team of six in on April 12, 1961 as the first human in space – Gerst seinen Namen. und forsche ich sechs Monate lang mit sechs Kolleginnen und Kollegen in einem Raum von a space the size of a 747 Jumbo Jet. We have been trained in many ways; each of us on the premises of Russia’s cosmodrome at ‘Look again at that Pale Blue Dot. That’s der Größe eines 747-Jumbojets zusammen. Wir sind vielseitig ausgebildet, jeder von uns must be able to do nearly everything that needs doing on the ISS. I had to learn many Baikonur in Kazakhstan. Gerst, Surajew and here. That’s home. That’s us.’. Those muss nahezu alles können, was auf der ISS gefragt ist. Neben meiner persönlichen Lebens- new things over and above my personal life experience. At that, it is really of secondary Wiseman are members of the Expedition Crew were the words used by the US Ameri- erfahrung musste ich viele neue Dinge dazu lernen. Dabei ist es eigentlich zweitrangig, wo importance where you come from and what you did before. In the last four years and 40/41 that was the replacement crew for mis- can astronomer Carl Edward Sagan in man herkommt und was man vorher gemacht hat. Ich habe in den letzten viereinhalb Jah- a half, I learned a new profession from scratch – like going back to university again. sion 38, which headed for the ISS on Novem- his book ‘Pale Blue Dot: A Vision of the ren einen völlig neuen Beruf gelernt – das war wie ein zweites Studium. ber 7, 2013. Had one of the members of that Human Future in Space’. The image was mission been taken ill, Alexander Gerst would shot from Voyager I. In 1990, NASA had have had his first trip to the space station decided to turn the probe around and to back then, flying on Soyuz TMA-11M on point its camera towards Earth. At that November 7, 2013. time, our home planet was 6.4 billion 6 kilometres away – the most distant picture ever made of our planet. It is this pale blue dot that gave Alexander Gerst’s mission its name. © NASA Die Ausbildung

Egal ob Außenbordeinsatz, Docking eines Raumtransporters, wichtige Reparaturarbei- ten oder Experimentablauf – Alexander Gerst muss auf alle Aufgaben im Weltraum vorbereitet sein. Dafür war eine lange und harte Ausbildung notwendig. Von seiner Auswahl bis zum Raumflug hatte er fünf Jahre Zeit, den Beruf „Astronaut“ zu erlernen. Doch bevor Alexander Gerst und seine fünf europäischen Mitschüler der Astronauten- klasse 2009 sich überhaupt Astronaut nennen durften, mussten sie einen 18-mona- tigen Grundkurs mit hunderten Ausbildungsstunden durchlaufen. In den wichtigen Ausbildungszentren in den USA, Russland, Deutschland, Japan und Kanada erwarb er Kenntnisse über Raumfahrttechnik, Weltraumforschung, und nicht zuletzt Grund- wissen in Medizin. Auch die Funktionsweise der ISS und ihrer Transporter hat er dort studiert. Um sich besser verständigen zu können, musste Alexander Gerst außerdem innerhalb von nur drei Monaten Russisch lernen – für ihn der härteste Teil seiner Ausbil- dung. Dafür lebte er einige Wochen mit einer russischen Familie im Sternenstädtchen bei Moskau zusammen. Er erhielt Tauchunterricht, da das Unterwassertraining auf der Erde die beste Möglichkeit ist, Außenbordeinsätze an der ISS zu trainieren. Als er im September 2011 der Blue Dot-Mission zugewiesen wurde, erhöhte sich die Gangart: Nun trainierte der Deutsche ohne Pause bis zu 60 Stunden pro Woche für seinen ersten Einsatz im All. Um optimal miteinander zusammen zu arbeiten, trainierte Alexander Gerst so oft wie möglich mit seinen Mannschaftskollegen, dem Russen Maxim Surajew und dem US-Amerikaner Reid Wiseman.

Training

Extra-vehicular activities, docking a transfer vehicle, important repairs, or monitoring experiments – on his workplace in orbit, Alexander Gerst must be prepared for all conceivable on-board jobs. This called for long and hard training. From his selection to his arrival in space, he had no more than five years to learn the job of ‘an astronaut’. But before Alexander Gerst and his five European fellow students of the 2009 class were allowed to call themselves astronauts, they had to pass an 18-month entry-level course comprising hundreds of training lessons. Studying at all important training centres in the USA, Russia, Germany, Japan, and Canada, he acquired a substantial body of knowledge in space technology and research as well as a grounding in medicine, while learning at the same time how the space station and its transfer vehicles work. To improve his ability to communicate, moreover, Alexander Gerst had to learn Russian within only three months – the hardest part of his training in his opinion. For this purpose, he spent a few weeks living with a Russian family in Star City near Mos- cow. He attended diving lessons to prepare himself for the EVA training course under water. When he received his flight orders for the Blue Dot mission in September 2011,

© NASA his training grew even more rigorous, occupying up to 60 hours per week without a break. To do a perfect job in space, Alexander Gerst trained as often as possible together with his crew mates – the Russian cosmonaut Maxim Surayev and the US astronaut Reid Wiseman.

8 9 DIe Ausbildung Training

Wartung und Instandsetzung Maintenance and Repair

Während seiner Mission war Alexander Gerst auch ein Handwerker. Schon bevor er During his mission, Alexander Gerst had doubled as a mechanic. Long before setting zur Raumstation aufgebrochen ist, wurden seine Aufgaben festgelegt und die ent- out for the space station, he was assigned his duties and instructed in the requisite sprechenden Handgriffe trainiert. So lernte er zum Beispiel, Wasserkreisläufe sowie operations. Thus, for example, he learned how to inspect water recycling systems and Ventile zu prüfen und bei Bedarf zu wechseln. Alexander Gerst konnte natürlich nicht check and replace valves as required. Needless to say, Alexander Gerst could not be

auf alles vorbereitet sein. Fällt ein Gerät wie der brandneue Schmelzofen EML zufällig prepared for everything. Should a piece of equipment fail like the EML furnace during © NASA/© ESA aus, entwickelt ein Bodenteam entsprechende Reparaturprozeduren, die der Astronaut his mission, a ground team will develop a specific repair procedure which he will learn Für manche Situationen können Astro- Alexander Gerst dann direkt an Bord umsetzen musste. Beim Einbau dieser Apparatur on board. A bolt got stuck in the flat surface designed to accommodate one of the nauten vorher nicht trainieren. Alexander klemmte ein Bolzen – ausgerechnet auf der glatten Fläche, auf der die Kamera des furnace’s cameras. The ground team had to find a solution to solve this problem. They Gerst hat mit Rasiercreme und einem Schmelzofens sitzen sollte. Das Bodenteam hat fieberhaft nach Lösungen gesucht und wrote several operating procedures in just a few days. Attempts to release the bolt Sägeblatt einen klemmenden Bolzen im innerhalb weniger Tage mehrere Arbeitsabläufe geschrieben. Einfach mit der Zange using pliers failed. Gerst then had to use a saw and a file, but this presented the prob- EML-Experimentmodul abgesägt. ließ sich der Bolzen nicht lösen, Säge und Feile mussten zum Einsatz kommen, ohne lem that he might breathe in particles of material released into the laboratory. There Alexander Gerst successfully used shaving dass Astronaut Alexander Gerst zum Beispiel herumschwebende Sägespäne einatmen was a flash of inspiration – shaving foam. The astronaut smeared foam on the point he cream and a saw to cut a stuck launch könnte. Die Idee: Rasierschaum. Der Astronaut schmierte die Sägestelle ein, sägte – intended to saw – and the bolt problem was solved. Repairing equipment on the outer bolt off the great EML experiment – an und das Schrauben-Problem war erledigt. Eventuell wären auch Außenbordeinsätze shell of the ISS should has been also required him to engage in extra-vehicular activities. example for a situation astronauts could notwendig gewesen, um Geräte an der Außenhülle der ISS wieder instand zu setzen. not exercise before. Docking of Transfer Vehicles Ankoppeln von Transportschiffen Alexander Gerst was one of the last astronauts to train on the automated transfer vehi- Während seiner Ausbildung zum Astro- Als einer der letzten Astronauten trainierte Alexander Gerst am Automated Transfer cle (ATV) simulator at the European Astronaut Centre (EAC) in Cologne, learning how nauten musste Alexander Gerst vor allem ein Gefühl für die Schwerelosigkeit ent- Vehicle (ATV)-Simulator des europäischen Astronautenzentrums EAC in Köln, um die to monitor the automatic approach of the transfer vehicle to the Russian docking node wickeln und mit dem plötzlichen Wechsel automatische Annäherung des Raumtransporters an den russischen Kopplungsknoten Zvezda. This involved controlling the approach coordinates and the velocity of the ATV. von Schwerelosigkeit auf mehrfache Swesda zu überwachen. Alexander Gerst kontrollierte dabei insbesondere die Annä- In the event of excessive variations occurring, he was able to press a button to abort Schwerkraft klarkommen. Dafür trainierte herungskoordinaten und die Geschwindigkeit des ATV. Bei zu großen Abweichungen the manoeuvre. At NASA, he rehearsed with other astronauts how to use the space er auf Parabelflügen den plötzlichen Weg- hätte er per Knopfdruck das Manöver abbrechen können. Bei der NASA übte er station’s big manipulator to grab Cygnus, Dragon, or the Japanese transfer vehicle HTV fall der Schwerkraft und wurde in der Zen- trifuge mit mehrfacher Erdbeschleunigung, gemeinsam mit Astronautenkollegen, mit dem großen Greifarm der Raumstation die and connect them to the air lock. wie sie bei einem Raketenstart und dem sich nähernden Transportschiffe Cygnus, Dragon oder das japanische Transportmodul Wiedereintritt in die Erdatmosphäre herr- HTV zu packen und an der Schleuse festzumachen. schen, in den Zentrifugensitz gedrückt. Experiments During his training as an astronaut, Alex- ander Gerst had to develop the knack of Experimente During his mission, Alexander Gerst was mainly be dealing with experiments taking moving about in microgravity and learned place in the European space laboratory, Columbus. On the ground, he used models to to handle the sudden transition between Alexander Gerst kümmerte sich auf seiner Mission in erster Linie um die Experimente, learn how to control and monitor experiments on the ISS, and received special tuition microgravity and exposure to forces at die im europäischen Forschungslabor Columbus auf der ISS stattfanden. Hierfür hatte about their scientific backgrounds and objectives. He underwent additional training several times the Earth’s gravity. On parabolic flights, he had experienced the sud- er am Boden an entsprechenden Modellen geübt, wie er die Experimente auf der ISS in the USA, Japan, and Russia, on some of the non-European experiments that will be den absence of gravity, and in a centri- steuern und überwachen kann. In speziellen Unterrichtsstunden hatte er die wissen- conducted during his ISS mission. An additional element of particular importance in his fuge he had become acquainted with the schaftlichen Hintergründe und Zielsetzungen kennengelernt. Bei den Experimenten für mission has been to provide schools with a view from the ISS of our vulnerable planet feeling of being pushed into his seat at Kinder und Jugendliche ging es besonders darum, die Einzigartigkeit und Verwund- for educational purposes. several times the Earth’s gravity similar to barkeit unseres Heimatplaneten Erde zu vermitteln. In den USA, Japan und Russland the acceleration forces occurring during a hatte der 38-Jährige die außereuropäischen Experimente seiner ISS-Mission zum Teil rocket launch and the re-entry into the ebenfalls trainiert. Earth’s atmosphere. © ESA © GCTC

Welches Teil braucht man noch einmal wofür? Alexander Gerst musste sich für seine Mission sehr viel merken – gar ganze Bau- und Schaltpläne auswendig lernen. What component goes where again? Alex-

Corvaja/© ESA ander Gerst had a lot of things to remem- ber for his mission – he even had to mem- orise entire design drawings and circuit diagrams.

10 DIe Ausbildung Training

Medizinische und andere Notfälle Medical and Other Emergencies

Gerade in der Isolation des Weltraums müssen Astronauten auch auf Notfälle vorberei- Particularly in the isolation of space, astronauts must be ready for emergencies. Doc- tet sein. Ärzte und Krankenhäuser sind unerreichbar. Eine Evakuierung würde zu lange tors and hospitals are beyond reach because evacuation would take too long. If a dauern. Tritt ein medizinischer Notfall ein, müssen die Astronauten sich selbst helfen medical emergency occurs, astronauts must be able to help themselves. In a course können. Alexander Gerst wurde deshalb durch das EAC zusammen mit der Uniklinik especially designed for space missions, Alexander Gerst was coached in theory and Köln theoretisch und praktisch ausgebildet: Er war einer von zwei medizinischen Not- practice by the EAC together with the Cologne University Hospital. This made him one fallverantwortlichen auf der ISS. Alexander Gerst hatte gelernt, Wunden zu nähen und of only two persons responsible for medical emergencies on the space station: Alexan- Zahnfüllungen zu reparieren. Nach der theoretischen Ausbildung an echten Menschen der Gerst has learned to stitch wounds and to fill teeth. After a period of theoretical nachempfundenen Puppen hatte er drei Tage in den Operationsräumen, der Notauf- training on dummy human patients, he spent three days in operating theatres, the nahme und der Intensivstation der Uniklinik Köln verbracht. Doch nicht nur medizini- accident and emergency unit, and the intensive care unit of the Cologne University sche Notfälle können ganze Missionen gefährden. Auch Feuer ist auf der Raumstation Hospital. However, it is not only medical emergencies that may endanger entire mis- absolut lebensbedrohlich. Wie man sich bei einem Brand oder beim Austreten von sions; fire, too, is a life-threatening hazard on the space station. In NASA’s ISS model giftigen Substanzen verhält, lernen die Astronauten im ISS-Modell der amerikanischen in Houston, astronauts are taught how to respond to a fire or a release of poisonous

Raumfahrtbehörde NASA in Houston. Hier gehört auch das Benutzen von Atemmas- substances. Instruction in how to use respirators, extinguish fires, seal off burning NASA Stafford/© ken, das Löschen von Feuer, das Abschotten von brennenden beziehungsweise ver- or contaminated modules, and dispose of poisonous substances also forms part of a seuchten Modulen und das Beseitigen giftiger Substanzen zum Trainingsalltag. trainee astronaut’s daily life. ... ein Feuer auf der Raumstation können lebensbedrohlich sein. Im Ernstfall muss schnell gehandelt werden. Jeder Handgriff muss sitzen. Alexander Gerst hat für beide

© ESA Überlebenstraining Survival Training Szenarien ausführlich trainiert. Notfälle müssen gut trainiert werden: Ein ... a fire can represent a fatal hazard. In medizinischer Notfall oder ... Was passiert, wenn die Sojus-Kapsel nicht im vorgesehen Gebiet landet? Auch für die- What happens if the Soyuz return capsule should not land in its designated target such an event, urgent action is called for. ses Szenario hatte Alexander Gerst mit seinen beiden Mitfliegern trainiert. Sowohl die area? This scenario, too, formed part of the training of Alexander Gerst and his two Every move must be spot-on. Alexander Training for an emergency: On the space Gerst has undergone elaborate training station, a medical emergency or ... Landung im Wasser als auch im russischen Tiefschnee hatte die Crew geübt. Bei der fellow astronauts. The crew rehearsed landing in water as well as in the snows of Rus- Wasserlandung musste er lernen, wie er sich mit einem Hubschrauber retten lassen kann. sia. For landing in water, Gerst had to learn how to let himself be rescued by a heli- courses for both of these scenarios. Im Wald nahe des Kosmonauten-Ausbildungs-Zentrums im Sternenstädtchen hatte Alex- copter. In the forest near the Cosmonaut Training Centre in Star City, Alexander Gerst ander Gerst erfahren, wie man zwei Tage fernab der Zivilisation überleben kann. Aus den learned how to survive for two days out of civilisation. He and his crew built sleds Sitzen der Sojus bauten er und seine Kollegen Transportschlitten, aus den Fallschirmen from the seats of the capsule and tents from parachutes. Each Soyuz space capsule Zelte. In der Sojus-Raumkapsel befindet sich immer eine Notfallausrüstung wie Mittel is equipped with an emergency kit containing the utensils to light a fire, some warm zum Feuermachen, warme Kleidung und Signalraketen. clothing, and signal rockets. © GCTC

Vom Kurs abgekommen: Alexander Gerst (v. l.), Maxim Surayev und Reid Wiseman trainierten im Januar 2013 in der Nähe des Sternenstädtchens bei Moskau das Überle- ben nach einer Landung in unerwartetem Gebiet – ein unerlässlicher Teil des Sojus- Trainings. Bei diesen Übungen werden außerdem in einem Modell der Flug zur ISS simuliert und dabei sämtliche Fehler durch- gespielt. Mal schaltet sich ein Triebwerk zu früh ab, mal funktioniert die Sauerstoff- zufuhr nicht regelmäßig. Sind die Trainer besonders hart, dann werden sogar lebens- gefährliche Feuerausbrüche geübt. Straying off course: (from left) Alexander Gerst, Maxim Surayev and Reid Wiseman in a survival training situation not far from Star City near Moscow after a simu- lated landing in an unexpected terrain. The exercise is an indispensable component of the Soyuz training programme. A model is used to simulate an entire flight to the ISS for astronauts to practise every conceivable contingency along the way. A booster shutting down prematurely, the 12 oxygen supply working irregularly – and if a trainer happens to be particularly nasty mood, the exercise includes real, life-threatening outbreaks of fire. Der Raumflug The Space Flight

Der Raumflug

Wie bei jeder Dienstreise stand auch bei der Mission von Alexander Gerst am Anfang die „Anreise“. Dazu ist er zwei Wochen vor dem Start nach Kasachstan gereist. Noch aus den Zeiten der ehemaligen Sowjetunion befindet sich dort der für Russland wich- tigste Raketenstartplatz: das Kosmodrom Baikonur. Von hier aus startete bereits Juri Gagarin 1961 zu seinem historischen Flug als erster Mensch ins All. Auch Alexander Gerst ist von Baikonur aus am 28. Mai 2014 um 21:57 Uhr MESZ mit einer russischen Sojus-Rakete zur ISS aufgebrochen. Mussten die Crews bis vor kurzem noch 34 Mal die Erde umrunden, um zwei Tage nach dem Start an der ISS anzukommen, dockte die Sojus-Kapsel mit Alexander Gerst an Bord dank einer neuen Flugbahn bereits nach vier Erdumrundungen in nur sechs Stunden Flugzeit an der Raumstation an. Ursprünglich gab es für den Crew-Transport zur ISS zwei Startplätze: das Kosmodrom in Baikonur und das Kennedy Space Center der NASA an der Atlantikküste im US-amerikanischen Florida. Nach dem Ende der Space Shuttle-Ära im Jahr 2011 werden nur noch von Baikonur aus bemannte Missionen zur ISS gestartet. In den USA liefern sich derzeit drei Firmen einen Wettbewerb, ein neues amerikanisches Crew-Raumschiff zu entwickeln. Bis zu dessen Erststart wird es aber noch ein paar Jahre dauern.

The Space Flight

Like everyone on a business trip, Alexander Gerst began his mission by ‘getting there’, which in his case means flying to Kazakhstan two weeks before the launch. Dating back to the era of the Soviet Union, the Baikonur Cosmodrome has been Russia’s most important rocket launch base. It was from here that Yuri Gagarin took off in 1961 for his historic flight as the first man in space. Alexander Gerst has similarly set out from Baikonur for the ISS on a Russian Soyuz rocket at 21:57h CEST on May 28, 2014. Until a short while ago, crews had to do 34 orbits around Earth to arrive at the ISS two days after take-off. Thanks to a new flight path, the Soyuz capsule carrying Alexander Gerst docked at the space station after no more than four orbits and a flight time of only six hours. Originally, there were two launch sites for transporting crews to the ISS: the Cosmodrome at Baikonur and the Kennedy Space Center on the Atlantic coast of Florida. The end of the space shuttle era in 2011 has left Baikonur as the only spaceport from which crewed missions leave for the ISS. In the USA, three companies are currently competing to develop a new American crew spaceship. However, it will take a few years yet before it flies for the first time.

14 15 © GCTC Der Raumflug The Departure

Die Crew The Crew

Die Crew bei einem Sojus-Start besteht in der Regel aus drei Personen. Zusammen mit As a general rule, a Soyuz capsule carries a crew of three. Alexander Gerst has been © NASA/ ESA Alexander Gerst waren der Kosmonaut Maxim Surajew (Russland) und der Astronaut accompanied on board by cosmonaut Maxim Surayev (Russia) and astronaut Reid Reid Wiseman (USA) mit an Bord. Wiseman wurde wie Alexander Gerst im Jahr 2009 Wiseman (USA). Like Alexander Gerst, Wiseman was selected for the mission in 2009, für die Mission ausgewählt. Seitdem kennen sich die beiden. Sie haben sich von Anfang and the two have been friends ever since. From the beginning, they have visited each an immer wieder getroffen und sehr gut verstanden. Mit Wiseman ging er oft lange im other often and got along very well. Gerst frequently went for long runs in the forest Wald laufen und die Familien trafen sich im Wochenendhaus von Maxim Surajew. Auch with Wiseman, and their families has met at Maxim Surayev’s weekend house. Gerst ihn kennt er schon seit dem Jahr 2011. Alle haben zusammen das Überlebenstraining has known Surayev since 2011. All three did their survival training together, shivering gemeistert – also drei Tage lang bei minus 20 Grad im Wald gefroren und nachts am in the forest for three days at minus 20 degrees and sitting round a campfire at night. Lagerfeuer gesessen. Das hat die drei zusammengeschweißt. Eine Crew auf der ISS This experience has forged a bond between them. Of course, the crew on the ISS

besteht allerdings aus sechs Astronauten. Da nur drei Astronauten gleichzeitig fliegen consists of six people. As no more than three can fly at the same time, half the crew Ingalls/© NASA können, wird nach einem halben Jahr immer jeweils die Hälfte ausgetauscht. Zwischen is replaced after six months. Between the departure of the old and the arrival of the Abflug der alten und Ankunft der neuen Crew bewohnen für einen kurzen Zeitraum von new group, only three astronauts inhabit the ISS for a brief period of about two weeks. circa zwei Wochen nur drei Astronauten die ISS. Als Alexander Gerst, Maxim Surajew On reaching the space station, Alexander Gerst, Maxim Surayev, and Reid Wisemann und Reid Wiseman die Raumstation erreichten, trafen sie dort auf Steven Swanson (USA), met Steven Swanson (USA), Alexander Skvortsov (Russia) and Oleg Artemyev (Russia). © NASA/© ESA Alexander Skworzow (Russland) und Oleg Artjomjew (Russland). Zusammen bildeten die Together, the six men formed the crew of Expedition 40. The next ‘shift change’ on the Fast wie eine Familie: Als die Raumfahrer sechs Männer die Mannschaft der Expedition 40. Mitte September 2014 kam es zum space station was in mid-September 2014, when Swanson, Skvorzov, and Artyomyev der Expedition 40/41 (von hinten nach nächsten „Schichtwechsel“ auf der Raumstation. Swanson, Skworzow und Artjomjew returned on September 10 to Earth. After a brief interval, they replaced on September vorne), Alexander Gerst, Maxim Surajew kehrten am 10. September zur Erde zurück und wurden am 26. September durch Ale- 26 by Alexander Samokutyayev (Russia), Elena Serova (Russia) and Barry Wilmore (USA). und Reid Wiseman zur ISS aufgebrochen xander Samokutjajew (Russland), Jelena Serowa (Russland) und Barry Wilmore (USA) This new crew marked the start of Expedition 41. What made that mission a curtain- sind, lagen dreieinhalb Jahre gemeinsames Training hinter ihnen. In dieser Zeit ersetzt. Diese neue Besatzung markierte den Beginn der Expedition 41. Dies war auch raiser is that Yelena Serova has become the first Russian woman to arrive on board war Alexander Gerst viel unterwegs. Sei- eine Premiere, da mit Jelena Serowa das erste Mal eine Russin an Bord der ISS gekom- the ISS. What is more, she is only the fourth female cosmonaut ever to have gone to nen Haushalt hatte er auf verschiedenen men ist. Sie ist erst die vierte russische Kosmonautin im All überhaupt. Jede Dreier-Crew space. For each crew of three, there is a back-up group. If, for example, one member Kontinenten eingerichtet: In Russland hat eine Ersatzcrew. Sollte vor dem Start ins All ein Astronaut der Mannschaft zum Bei- should be forced to opt out of the mission for reasons such as illness, the entire crew wohnte er im Sternenstädtchen, in Hous- spiel wegen Krankheit verhindert sein, werden alle drei Astronauten ausgetauscht. Die will be replaced by the astronauts scheduled for the next but one launch. Most of the ton (USA) hatte er ein Apartment und in Köln eine Wohnung. Zuhause fühlt er sich Ersatzcrew besteht aus den Astronauten der übernächsten Startgruppe. Sie trainieren time, they train together with the original crew, and thus become familiar with its tasks überall, weil er allerorts auf Freunde trifft: die meiste Zeit zusammen mit der Originalcrew. So sind sie auch für deren Aufgaben while preparing for their own mission. The ‘stand-in’ for Alexander Gerst was Saman- Ein gemeinsames Abendessen in den USA, gewappnet und werden gleichzeitig auf ihre eigene Mission vorbereitet. „Ersatzfrau“ für tha Cristoforetti, an Italian ESA astronaut who, took off to ISS on November 23, 2014 Grillen in der Garage mit den russischen Alexander Gerst war die italienische ESA-Astronautin Samantha Cristoforetti, die am 23. for her own six-month ‘Futura’ mission. Trainern, Jogging mit Crew-Kollege Reid November 2014 zu ihrer sechsmonatigen Mission „Futura“ zur ISS gestartet ist. Wiseman. Auf der ISS blieb ihnen Zeit für ein gemeinsames Selfie in der Cupola. Stafford/© NASA Stafford/© Almost like a family: while the three mem- Raumfahrer brauchen ihre Rituale: Die bers of the Expedition 40/41 (from back to ISS Expedition 40 Crews pflanzen gemeinsam einen Baum. front), Alexander Gerst, Maxim Surayev, Kosmonauten und die Sojus-Rakete and Reid Wiseman has been flown to the Commander Steven Swanson 3rd space flight werden kurz vor dem Start von einem ISS, they spent three years of training russisch-orthodoxen Priester gesegnet. together. During this time, Alexander Gerst 1st Flight engineer Alexander Skvortsov 2nd space flight Außerdem unterschreibt die gesamte has been travelling a lot. He set up his Crew auf ihren Zimmertüren im Cosmo- nd st household on various continents. In Russia 2 Flight engineer Oleg Artemyev 1 space flight naut Hotel am Kosmodrom Baikonur he lived in Star City, he had an apartment (Kasachstan). Neben einem Glas Champag- in Houston (USA) and a flat in Cologne. He ner steht auch traditionell der Film „White feels at home wherever he stays because ISS Expedition 41 Sun of the Desert“ auf dem Programm. he is surrounded by friends in all these Space travellers need their rituals: the places, whether he is having dinner with 3rd Flight engineer Maxim Surayev 2nd space flight Commander crews plant a tree together. Shortly colleagues in the US, enjoying a barbecue before the launch, the cosmonauts and in a garage with his Russian trainers, or 4th Flight engineer Reid Wiseman 1st space flight 1st Flight engineer the Soyuz rocket receive a blessing from a going for a run with his crew mate Reid th st nd Russian Orthodox priest. Also, the entire Wiseman. On the ISS they took their time 5 Flight engineer Alexander Gerst 1 space flight 2 Flight engineer crew leave their signatures on their room for a selfie shot. doors at the Cosmonaut Hotel on the Cos- modrome at Baikonur (Kazakhstan). Besides a glass of champagne, the tradi- tional procedure also includes a showing Alexander Samokutyayev 2nd space flight 3rd Flight engineer of the film “White Sun of the Desert”. Elena Serova 1st space flight 4th Flight engineer

Barry Wilmore 2nd space flight 5th Flight engineer

16 17 Der Raumflug The Space Flight

Der Start The Launch

Alexander Gerst ist am 28. Mai 2014 um 21:57 Uhr MESZ mit einer russischen Sojus- On May 28, 2014, Alexander Gerst set out for the ISS on a Russian Soyuz launch vehi-

Rakete vom Typ FG zur ISS aufgebrochen. Seit dem Erststart dieser Version im Jahr cle of the FG type. Since this version first took off in 2001 until the launch of the Blue Corvaja/© ESA 2001 bis zum Start von Alexander Gerst hat die Rakete 13 unbemannte und 34 Dot mission, the rocket has successfully mastered 13 uncrewed and 34 crewed mis- bemannte Missionen erfolgreich gemeistert. Anders als die meisten westlichen Raketen sions. Unlike most Western launchers, Soyuz is assembled in a horizontal position, after wird die Sojus horizontal integriert, danach auf einem speziellen Eisenbahnwaggon bis which a special railway car carries it to the launch pad, where it is erected. Fully fuelled, zum Startplatz gebracht und dort aufgerichtet. Vollgetankt wiegt die gesamte Rakete the entire rocket weighs as much as 300 compact cars, i.e. somewhat more than 300 soviel wie 300 Kleinwagen – also etwas mehr als 300 Tonnen. Die Sojus-FG besteht tons. Soyuz FG consists of two stages. On take-off, the main stage and the four lateral aus zwei Stufen. Beim Start werden als erstes die Hauptstufe und die vier seitlich ange- boosters are ignited first. The thrust produced by the rocket’s 20 propulsions adds up to brachten Booster gezündet. Zusammen produzieren die 20 Triebwerke eine Schubkraft almost 415 tons. At this stage, the astronauts are pressed into their seats with a force von fast 415 Tonnen. Dabei werden die Astronauten mit dem bis zu 4,3-fachen der corresponding to 4.3 times the terrestrial gravity. The four boosters fire for around two Erdbeschleunigung in ihre Sitze gedrückt. Für rund zwei Minuten feuern die vier Boos- minutes until their fuel is spent, after which they separate from the rocket and drop back ter. Dann ist ihr Treibstoff verbrannt. Sie werden dann von der Rakete abgetrennt und to the ground. The central stage goes on firing for somewhat less than three minutes, fallen wieder zu Boden. Die Zentralstufe brennt noch für weitere knapp drei Minuten. completely exhausting its fuel. The first and second stage separate, and the propulsion Dann ist auch ihr Treibstoff endgültig aufgebraucht. Die erste und zweite Stufe trennen of the second stage is ignited, producing a thrust of almost 300 tons. Once again, the sich und das Triebwerk der zweiten Stufe wird gezündet. Es produziert einen Schub astronauts are subjected to three times normal gravity. All Soyuz FG propulsions run on von fast 300 Tonnen. Die Astronauten erfahren noch einmal das Dreifache der nor- a mixture of liquid oxygen and kerosene. After nearly four more minutes, the fuel of the malen Schwerkraft. Alle Triebwerke der Sojus-FG werden mit einem Gemisch aus flüs- second stage is exhausted, and the crew in its capsule has reached an orbit at an alti- sigem Sauerstoff und Kerosin betrieben. Nach weiteren fast vier Minuten ist auch die tude of 210 kilometres. Small attitude control thrusters are used to cover the remaining zweite Stufe leergebrannt. Die Crew hat nun mit ihrer Kapsel eine Flugbahn von 210 roughly 190 kilometres of altitude. For its final approach, the Soyuz capsule follows the Kilometern Höhe erreicht. Für die restlichen circa 190 Kilometer Höhe werden kleinere space station in its orbit at a speed of around 28,000 kilometres per hour. Steuerungstriebwerke verwendet. Mit einer Geschwindigkeit von rund 28.000 Stun- denkilometern folgt die Sojus nun der Raumstation auf ihrer Umlaufbahn.

Angetrieben von 26 Millionen PS: Alexander Gerst ist am 28. Mai 2014 gemeinsam mit seinen Mannschaftskollegen mit einem sehr sicheren Raumfahrzeug zur ISS aufgebrochen. Bereits im Jahr 1966 startete der erste Sojus-Träger – seit nunmehr 48 Jahren gilt sie als eine der zuverlässigsten Raketen weltweit. Deswegen hatte Alexander Gerst vor dem Start keine Angst, aber Respekt vor dem „Ritt“ auf 300 Tonnen Treibstoff. Propelled by the power of 26 million horses: Together with his crew mates, Alexander Gerst headed for the ISS on May 28, 2014, in a very safe space vehicle. The first launch of a Soyuz was in 1966. For 48 years, the launcher has been known as one of the most reliable rockets world-wide. This is why Alexander Gerst’s feeling before launch when he thaught of his “ride” on 300 tons of rocket propulsion was not one of fear but of respect. Ingalls/© NASA

Corvaja/© ESA 18 19 Der Raumflug The Space Flight

Die Ankunft The Arrival

Während des Fluges haben Alexander Gerst und seine Kollegen in ihrem Raumschiff During the flight, Alexander Gerst and his colleagues has been sit in their Soyuz TMA- Sojus TMA-13M gesessen – der aktuellsten Version dieser Weltraum-Taxis, die sich aus 13M, the latest version of this space taxi, which is composed of three modules. Its rear drei Modulen zusammensetzen. Den hinteren Teil bildet das Servicemodul. Es beher- part is formed by the service module, which houses the spaceship’s engines and their bergt die Antriebe des Raumschiffs und die dazugehörigen Tanks. Außerdem sind die tanks. It also carries the two solar panels that provide its energy. Next to the service beiden Solarpaneele zur Energieversorgung dort angebracht. An das Servicemodul module comes the re-entry module, which contains all systems required for a safe schließt sich das Landemodul an. Hier sind alle Systeme, die für eine sichere Rückkehr return to Earth: the attitude control thrusters, the life support systems, and the para- zur Erde notwendig sind, untergebracht: die Steuerdüsen, das Lebenserhaltungssys- chutes. The entire surface of the module is coated with a heat shield which gradually © NASA tem sowie die Landungsfallschirme. Außerdem ist das Modul rundherum mit einem burns up during the module’s re-entry into the terrestrial atmosphere, absorbing heat Das berühmte „Sojus-Fernsehen“ schaltet Hitzeschild beschichtet. Es verbrennt nach und nach beim Wiedereintritt in die Erdat- and thus protecting the capsule.The orbital module rides at the tip of the spacecraft. In die Crew in circa acht Kilometern Entfer- mosphäre, nimmt dabei die Wärme auf und schützt damit die Kapsel. An der Spitze the Soyuz capsule, the astronauts sit throughout the flight, closely crammed together, nung von der ISS ein – also unmittelbar des Raumschiffs befindet sich das Orbitalmodul. Die Astronauten sitzen während des sharing a space of no more than five cubic metres. This module houses the control vor dem Docking. gesamten Fluges auf engstem Raum in der Sojus-Kapsel: Sie teilen sich dabei gerade centre of the spacecraft as well as the docking mechanism. The rendezvous and dock- The famous ‘Soyuz TV’ is switched on by einmal fünf Kubikmeter. Von hier aus wird das Raumschiff auch gesteuert. Der Kopp- ing process is automated but supervised by the crew. At a distance of about eight kilo- the crew about eight kilometres from the lungsmechanismus befindet sich ebenfalls an diesem Modul. Rendezvous und Kopp- metres from the space station, the crew activates the docking monitor, also known as ISS – immediately prior to docking. lung laufen automatisch ab, werden aber von der Crew überwacht. In etwa acht Kilo- ‘Soyuz television’. The manoeuvre involves a torque rod attached to the orbital module metern Entfernung von der Raumstation schaltet sie dafür den Docking-Monitor – das slipping into the ISS docking port and pulling up the capsule to the station. An airtight sogenannte „Sojus-Fernsehen“ – ein. Ein Drehstab am Ende des Orbitalmoduls gleitet connection with the ISS is made by tightening several bolts and hooks. Next, the crew beim Ankoppeln in das Dockingmodul der ISS und zieht das Raumschiff an die ISS sees to it that pressures are equalised between the ISS and Soyuz. The new arrivals heran. Über mehrere Bolzen und Haken wird dann eine dichte Verbindung hergestellt. then shed their Sokol space suits and open the hatch to the space station. The crew Danach sorgt die Besatzung für den Druckausgleich zwischen ISS und Sojus. Die Neu- has arrived. ankömmlinge legen ihre Sokol-Raumanzüge ab und öffnen die Luke zur Raumstation. Die Crew ist angekommen.

Langsam – bei der ungeheuren Fluggeschwindigkeit von 28.000 Stun- denkilometern – kommt die Sojus-Kapsel der ISS näher. Ein Stab am Ende des Orbitalmoduls gleitet beim Ankoppeln in das Dockingmodul der ISS. Über mehrere Bolzen wird eine Verbindung hergestellt, ehe der Druck zwischen Sojus und Raumstation ausgeglichen wird. Dann öffnen die Neuankömmlinge die Luke und schweben in die Raumstation. Very slowly yet at the enormous speed of 28,000 kilometres per hour, the Soyuz capsule approaches the ISS. A spike attached to the end of the orbital module slides into the space station’s docking module. Several bolts make an airtight connection before the pressures in the Soyuz capsule and the ISS are allowed to equalise. Then, the new arrivals open the hatch and float into the space station. ©NASA © NASA

20 21 © NASA crew includingAlexanderGersthasbeen Alexander GerstunddieSojusTMA-13M- successful InternationalSpaceStation erfolgreichen Expedition40/41. ready fortheirflighthomeafteravery Expedition 40/41. Crew bereit, dieISSzuverlassenundzur Leak checkpassed.TheSoyuzTMA-13M Erde zurückzukehren –dasEndedersehr Nach demsogenannten„Leak-Check“ist © NASA/© ESA 22 1.000 Grad Celsius erhitzt. Beim Wiedereintritt indieErdatmosphäre1.000 GradCelsiuserhitzt.BeimWiedereintritt drückendieCrew TMA-13M eingestiegen,mitdemerzuvorzurISSgekommenwar. NachdemSchließen Stunde abbremst. KurzvordemAufsetzeninderkasachischenSteppewerden –80 Die Rückkehr Zentimeter überdemBoden–nochBremsraketen gezündet,umdenAufprallauffünf zentrum undbeimDLRmedizinischbetreut. DaswareinePremiere: Bislangwurden die Gesundheitschecks allerwestlichenAstronauten inHoustondurchgeführt. Gerst inderkasachischenSteppe.NachdemAblegenvonISSzünden19Kilome- geortet haben,eilenperHubschrauberzumLandeplatz.DadieMuskelkraftundder der LukeendetedieMissionBlueDot.EtwavierStundenspäterlandeteAlexander ter Entfernung dieTriebwerketer Entfernung derSojusfüretwavierMinuten.Durch dieses„Deorbit Üblicherweise bleibenimmerzweiSojus-Raumschiffe fürjeweilssechsMonateander Kapsel durch dieHelferunterstützt.Direkt nachseiner Landungwurde AlexanderGerst Kreislauf derRaumfahrer nachsechsMonateninder Schwerelosigkeit nunwieder Kilometer proHelfer, Stundeabzumindern. die FunksignalederKapselmittlerweile Kräfte vonbiszufünffacher Erdbeschleunigung inihre Sitze.Nacheinemerstenklei- nach Kölngeflogenunddortalserstereuropäischer Astronaut imESA-Astronauten- nen Bremsfallschirm öffnet sichderHauptschirm, dieKapselauf25Kilometerpro ner Missionam10.November2014istAlexanderGerstwiederindasRaumschiff Sojus plötzlich dervollenErdanziehung ausgesetztsind,werden siebeimAussteigenausder Landung in 140 Kilometern HöheüberderErdeLandung in140Kilometern werden Orbital-undServicemodul Burn“-Bremsmanöver wird eingeleitet.30Minutenvorder dieWiedereintrittsflugbahn im freien FallaufdieErde zurast.Durch dieLuftreibung wird dieAußenhaut aufbiszu kurz vormEintrittindiedichtenSchichtenderAtmosphäre abgesprengt. Sieverglühen ISS angedockt.SiedienendamitauchalsRettungskapselnfürdieCrew. AmEndesei- beim Wiedereintritt in rund 100 Kilometern Höhe.DieCrew inrund100Kilometern sitztimLandemodul,das beim Wiedereintritt The Return Alexander GerstflewtoCologneforthefirstmedicalattendancebeperformedon an EuropeanastronautattheESAAstronautCentre(EAC)andonDLRfacility. For- again, helperssupporttheastronautsastheyleavecapsule.Directlyafterlanding, a firstsmalldrogue,themainparachuteopens,deceleratingcapsuleto25kilome- are pressedintotheirseatsbyaforceequaltofivetimesthatofnormalgravity. After Kazakhstan. Onceadistanceof19kilometreshasbeenreachedafterundockingfrom fired 80centimetresabovegroundtoreducethespeedofimpactfivekilometres tres perhour. ShortlybeforetouchdownintheKazakhian steppe,brakingrocketsare the ISS,Soyuzengineswillfireforaboutfourminutes.This‘deorbitburn’braking up during re-entry at an altitude of around100 kilometres. The crew sits in the descent up during re-entry degrees Celsius by atmospheric friction. During re-entry intotheatmosphere,crew degrees Celsiusbyatmosphericfriction.Duringre-entry per hour. Havinglocalisedthecapsule’s tothelandingsite radiosignals,helpershurry module whichracestowardsEarthinfreefall,itsoutershellbeingheatedupto1,000 modulesare ing, atanaltitudeof140kilometresaboveground,theorbitalandservice flightpath.30minutesbeforeland- manoeuvre marksthebeginningofre-entry in whichhehadarrivedbeforeontheISS.Oncehatchgettingclosed,mission November 10,2014,AlexanderGerstenteredagaintheSoyuzTMA-13Mspacecraft asrescuecapsulesforthecrew.months each,serving Attheendofhismissionon merly, allWestern astronautshadtheirhealthcheckedinHouston. It iscommonpracticefortwoSoyuzspaceshipstoremaindockedtheISSsix by sixmonthsinmicrogravity, arenowsuddenly exposedtothefullforceofgravity by helicopter. Becausetheastronaut’s musclesandcardiovascularsystems,weakened blown offshortlybeforethedenserlayersofatmosphereareentered.Theyburn Blue Dotwasover. Aboutfourhourslater, AlexanderGerstlandedinthesteppeof 23 once again80centimetresaboveground. Once allthishasgonewell,thecapsule achute open,andthebrakingrocketsfire einer ungeheuren Geschwindigkeitdem einmal 80ZentimeterüberdemBoden.Ist the brakingparachutesandmainpar tres perhour, theboostersofSoyuzfire, touchdown atnomorethanfivekilome- towards thesurfaceofEarthatatre- mendous speed.To ensureasafeandsoft schiff nachdemWiedereintritt sicherund sicher inderkasachischenSteppe. alles gutgegangen,dannlandetdieKapsel der Sojus,spannensichBrems- undHaupt- During landing,theSoyuzcapsuleraces weich mitgeradeeinmalfünfStundenki- has landedsafelyintheKazakhiansteppe. fallschirm undBremsraketen zündennoch Erdboden entgegen.DamitdasRaum- Bei derLandungrastdieSojus-Kapselmit lometern ankommt, feuern dieTriebwerke ankommt,feuern lometern The SpaceFlight Der Raumflug -

Cioffi/© NASA; Ingalls/ © NASA;Corvaja/© ESA Der ArbeitsALLtag

Wie die meisten von uns auf der Erde haben auch die Astronauten auf der ISS eine Fünftagewoche und daher am Wochenende frei. An Bord ist jede Minute verplant. Von sechs Uhr früh bis halb zehn abends war Alexander Gerst im Einsatz – ein richtig langer Arbeitstag. Sogar noch vor dem Aufstehen wurde im Ruhebereich die Körper- temperatur oder der Ruhepuls gemessen. Direkt nach dem Aufstehen kontrollierte er bestimmte Bordsysteme und gab zum Beispiel Urin- oder Blutproben ab. Nach der Morgentoilette und dem Frühstück hat mit der täglichen Planungskonferenz aller Bodenkontrollzentren für den deutschen Astronauten der eigentliche ArbeitsALLtag begonnen. Für die Arbeitsvorbereitung blieb Alexander Gerst etwa eine halbe Stunde. Dann jagte eine Aktivität die andere. Die kleinste Zeiteinheit für die Planung war dabei zehn Minuten: Wartung und Instandsetzung, die Durchführung von Experimenten, Sport, eine Pressekonferenz oder ein Telefonat mit der Bundeskanzlerin. Da blieb kaum Zeit für kurze Verschnaufpausen. Hat das Wochenende begonnen, dann standen am Samstag drei Stunden Hausputz auf dem Plan.

Astronauts On the Job

Like most of us on Earth, ISS astronauts have a five-day working week and are free on weekends. Every minute of a working day on board the ISS is meticulously planned. From six in the morning until half past nine in the evening, Alexander Gerst was on the job – which made it rather a long working day. Even before getting up in the morning, he may had to take his body temperature and his resting heart rate in the sleeping quarters. Once he was out of bed, he immediately proceeded to check certain on-board systems, and handed in his urine and blood samples. After having a wash and breakfast, he joined the daily morning briefing with all ground control centres, which has marked the beginning of his working day proper. Alexander Gerst had about half an hour to prepare for the day’s job activities. After that, it was a matter of one chore following another. The shortest time slot on the work schedule was ten minutes. Assignments include repair and maintenance, conducting experiments, exercise, a press conference or a phone conversation with the Federal Chancellor. That left hardly any time for a break. On Saturday mornings, his weekend has started with three solid hours of house-cleaning.

24 25 © NASA Möglicher Tagesplan Possible daily schedule Der ArbeitsALLtag · Operative Bausteine Time GMT CREW Aktivität Time GMT CREW Activity Astronauts On the Job · Operational Tasks 06:00-06:05 FE-6 Circadian Rhythm 06:00-06:05 FE-6 Circadian Rhythm Experiment – Mess Experiment Erinnerung Constraints Reminder 06:05-06:15 FE-6 Morgeninspektion 06:05-06:15 FE-6 Morning inspection 06:15-06:35 FE-6 Morgentoilette 06:15-06:35 FE-6 Post-sleep 06:35-06:50 FE-6 Biochemischer Urin- 06:35-06:50 FE-6 Biochemical Urine Test Operative Missionselemente Test Operational Tasks 06:50-07:30 FE-3,FE-6 BREAKFAST 06:50-07:30 FE-3,FE-6 FRÜHSTÜCK Wartung und Instandsetzung 07:30-07:55 Crew Daily Planning Maintenance and repair 07:30-07:55 Crew Tägliche Conference Planungskonferenz Einen wichtigen Teil seiner Arbeitszeit verbrachte Alexander Gerst mit der Wartung 07:55-08:10 FE-6 Morning Inspection On the space station, Alexander Gerst has spent a substantial part of his working time und Instandsetzung der Raumstation. Dabei wurde er sowohl für US-amerikanische als 07:55-08:10 FE-6 Morgeninspektion performing maintenance and repair tasks. He has been deployed to work both in the auch für europäische Arbeiten eingeteilt. So überwachte er im US-Teil der ISS das Water Fortsetzung 08:10-08:40 FE-6 Work Prep American as well as in the European part of the station. His job included monitoring Resource Management (WRM). Dieses Wasseraufbereitungssystem gewinnt Trinkwasser 08:10-08:40 FE-6 Arbeitsvorbereitung 08:50-09:00 FE-6 Crew Prep for PAO the US American water resource management system (WRM). This is a recycling system aus dem Urin, der Luftfeuchte und dem Brauchwasser, kontrolliert seine mikrobiologi- 08:50-09:00 FE-6 Mannschaftsvor 09:00-10:25 FE-6 SPINAL – Ultrasound that generates drinking water from urine, air humidity and used water, controlling its sche Qualität und vermischt es mit Frischwasser bevor es wieder den Wasserkreisläufen bereitung für Ops Assistance microbial quality and mixing it with fresh water before feeding it back into the water Pressekonferenz zugeführt wird. Er inspizierte den Defibrillator und wartete das Luftprobensammelsystem, 10:30-11:25 FE-6 Body Measures loops. He also inspected the defibrillator and was responsible for the maintenance of kümmerte sich um die Ausstattung der Mannschaftsquartiere, inspizierte die tragbaren 09:00-10:25 FE-6 SPINAL – Assistenz Experiment the air sampling unit, kept the equipment in the crew quarters in good working order, Notfallsysteme sowie monatlich das Laufband. Auch das Putzen der Küche gehörte beim Ultraschall (assistance) inspected portable emergency systems and checked the treadmill on a once-a-month zu Alexander Gersts Aufgaben. Die amerikanischen EVA-Anzüge bereitete er für den 10:30-11:25 FE-6 Body Measures 11:25-11:35 FE-6 PAO Hardware Setup basis. Cleaning the kitchen was also one of Alexander Gerst‘s responsibilities. Moreover, Experiment (Assistenz) Ausstieg vor: Die Batterien müssen für die Stromversorgung, Licht, Kommunikation und 11:35-11:55 FE-6 PAO Event his job included preparing the American space suits for EVAs, ensuring that their bat- Lebenserhaltungssysteme vollständig geladen, Kühl- und Trinkwasser sowie die Sauer- 11:25-11:35 FE-6 Pressekonferenz teries are fully charged to provide power for lighting, intercom, and life support sys- Vorbereitung der 11:55-12:00 FE-6 Handover of RADIN stoffversorgung gefüllt sein. Anzug und Helm müssen dicht sein – ein lebenswichtiger dosimeters tems. Cooling and drinking water reservoirs must be filled. Both suit and helmet need Job. Im europäischen Teil war er für das Columbus-Modul und den angedockten Raum- Hardware to be airtight, so all in all this is a vitally important job. In the European part of the 11:35-11:55 FE-6 Pressekonferenz 12:00-12:15 FE-6 RADIN dosimeter transporter ATV zuständig. Alexander Gerst nahm eine Wasserprobe aus dem Columbus- deployment station he was responsible for parts of the Columbus module and the ATV that docked Kühlkreislauf. Die Probe wurde verpackt, zur Erde geschickt und dort auf Verunreinigun- 11:55-12:00 FE-6 Übernahme des on to the station. Alexander Gerst has also been responsible for taking a water sample gen untersucht. Auch die Hardware im europäischen Labor wurde erneuert: Alexander RADIN Dosimeters 12:15-13:00 FE-6 Body Measures from the Columbus cooling circuit. The sample has been packaged, sent to Earth and Experiment Gerst tauschte die alten Bandrekorder gegen moderne, raumfahrttaugliche Festplattenre- 12:00-12:15 FE-6 Anbringen des RADIN (assistance) tested for signs of contamination. Some of the hardware in the European laboratory korder aus. Im ATV hat er das Gitter des Kabinenlüfters gesäubert. Dosimeters needed replacing: Alexander Gerst was to decommission the old tape recorders and 13:00-14:00 CDR, FE-2, LUNCH 12:15-13:00 FE-6 Body Measures FE-4, FE-6 replaced them with modern space-worthy hard disk-based recording units. Working Experiment (Assistenz) inside the ATV, he gave the grille of the cabin ventilator a good cleaning. 14:00-14:55 FE-6 Cygnus Cargo 13:00-14:00 CDR, FE-2, MITTAGESSEN Operations FE-4, FE-6 15:55-16:05 FE-3, FE-6 Cygnus Cargo 14:00-14:55 FE-6 Cygnus Fracht conference Operation 16:05-17:35 FE-6 ARED Exercise

© NASA/© ESA 15:55-16:05 FE-3, FE-6 Cygnus Fracht Konferenz 17:35-18:35 FE-6 T2 Exercise 16:05-17:35 FE-6 ARED Übung 18:35-19:05 FE-2, FE-6 Evening Work Prep Lebenswichtige Aufgabe: Alexander 17:35-18:35 FE-6 Fitnesstraining 19:05-19:30 Crew Daily Planning Gerst musste während seiner Mission Conference (S-band) auch regelmäßig die Luken zwischen den 18:35-19:05 FE-2, FE-6 Abendliche einzelnen Modulen der Raumstation kon- Arbeitsvorbereitung 19:30-21:20 FE-6 Pre-sleep: daily food trollieren. prep, dinner, pre-sleep 19:05-19:30 Crew Tägliche Vitally important task: Alexander Gerst had Planungskonferenz 21:20-21:25 FE-6 Circadian Rhythm to check regularly the hatches between the Experiment Constraints Reminder space stations’ modules. 19:30-21:20 FE-6 Tägliche Essensvorbereitung; Abendessen; 21:25-21:30 FE-5, FE-6 Reading REMINDER Abendtoilette + 21:30-06:00 FE-3, FE-5, SLEEP Freizeit FE-6 21:20-21:25 FE-6 Circadian Rhythm Experiment Mess A typical working day of Alexander Gerst Erinnerung (FE-6): An astronaut‘s day on board the ISS follows a tight schedule and is completely 21:25-21:30 FE-5, FE-6 Erinnerung Lesen structured from morning till night. 21:30-06:00 FE-3, FE-5, Nachtruhe FE-6

Ein typischer Arbeitstag von Alexander Gerst (FE-6): Die Zeit im Leben eines Ast- ronauten auf der Raumstation ist straff organisiert und von morgens bis abends durchgeplant.

26 27 Der europäische Raumtransporter ATV-5 Robotische Einsätze gehören zu Alexander versorgte die Expedition 40-Crew mit Gersts Lieblingsaufgaben: Die Roboterar- Nachschub. Dafür wurde der Transporter me der Raumstation sind vielseitig. Mit am Weltraumbahnhof in Kourou (Franzö- ihnen lassen sich Weltraumtransporter sisch-Guyana) beladen. Alexander Gerst einfangen oder sie unterstützen die Ast- überwachte gemeinsam mit seinen Kolle- ronauten bei ihren Außenbordeinsätzen. gen seine Ankunft an der ISS und hat das Von der Cupola aus lassen sich die Robo- ATV entladen. terarme steuern (rechtes Bild). Die roboti- schen Einsätze hat Alexander Gerst zuvor Europe’s ATV-5 supply vehicle delivered im Cupola Robotic Workstation Simulator © NASA/© ESA © ESA/© CNES/© Arianespace © NASA/© ESA supplies to the Expedition 40 crew. The © NASA/© ESA bei der NASA in Houston trainiert. vehicle has been currently loaded at the Kourou spaceport in French Guiana. While Working with robots is one of Alexander on board the ISS, Alexander Gerst and his Gerst’s favourite activities. The space sta- colleagues monitored the arrival of this tion’s robotic arms are highly versatile. supply ship and has unload ATV’s cargo. Nachschub Supplies They can be used to grab hold of arriving supply vehicles, as well as assisting astro- Zur Versorgung der Raumstation starten verschiedene unbemannte Raumfahrzeuge Various unmanned spacecraft visit the space station to bring supplies. Europe’s ATV-5 nauts with any of their extravehicular zur ISS. Der europäische Raumtransporter ATV-5 George Lemaître – das größte und George Lemaître – the largest and most powerful of all supply vehicles delivering assignments. The robotic arms are controlled from inside the cupola (right pic- leistungsfähigste aller ISS-Versorgungsfahrzeuge – kann ebenso wie das russische goods to the ISS – has been able to rendezvous automatically with the ISS, as does its ture). Before the start of his mission, Progress automatisch am russischen Swesda-Modul ankoppeln. Alexander Gerst hat Russian counterpart Progress which can automatically dock on to the Russian Zvezda Alexander Gerst trained for robotic work die Annäherung des ATV und das sogenannte Docking auf einem Monitor überwacht. module of the station. It has been Alexander Gerst on August 12, 2014, who closely on NASA’s Cupola Robotic Workstation at Im Notfall hätte er das Manöver unterbrechen können. Nach der Ankunft des ATV monitored the approach and docking manoeuvre on a screen. In case of an emergency Houston. am 12. August 2014 hat er gemeinsam mit seinen Kollegen das Raumschiff entladen. he should has been able to abort the manoeuvre. Once docking is complete, he and Neben Nahrung, Wasser, Treibstoff und diversen Experimenten hatte das ATV auch his crew mates unloaded the spacecraft. Besides bringing food, fresh water, fuel, and den Elektromagnetischen Levitator (EML) im Gepäck – eine wichtige Versuchsanlage some more experiments, the ATV carried on board the German-built electromagnetic aus Deutschland zum Schmelzen und Erstarren von Legierungen in Schwerelosigkeit. levitator EML – an important piece of experiment hardware for melting and solidifying Als das ATV am 14. Februar 2015 beladen mit Abfall abkoppelte und anschließend in alloys under microgravity conditions. After the ATV has finally been packed with waste der Erdatmosphäre über dem Südpazifik verglühte, ist Alexander Gerst längst wieder and returned on February 14, 2015, to Earth to burn up in the atmosphere over the auf der Erde angekommen. Doch nicht alle Transporter können automatisch an die South Pacific, Alexander Gerst had already been back on the ground. However, not all Raumstation andocken. Die beiden kommerziellen amerikanischen Versorgungsschiffe transport vehicles are capable of docking on to the station automatically. The two com- Cygnus von der Firma Orbital und Dragon von SpaceX brauchen die Hilfe der ISS- mercially built US supply vehicles, Cygnus built by Orbital and Dragon built by SpaceX Besatzung, ebenso das japanische HTV. Im Aussichtsmodul Cupola steuerte Alexander need some help from the ISS crew, as does Japan’s HTV. On September 23, 2014 Gerst – unterstützt von seinem Kollegen Reid Wiseman – am 23. September 2014 den from the Cupola, the station’s observatory module, Alexander Gerst – assisted by his großen kanadischen Roboterarm und kontrollierte das Manöver. Als sich das Dragon- colleague Reid Wiseman – manipulated the large Canadian-built robotic arm and con- Raumschiff etwa zehn Meter vor dem Greifer befand, hat er und Reid Wiseman das trolled the entire manoeuvre. Once the nine-ton ship is about ten metres away it has neun Tonnen schwere Fahrzeug eingefangen und am amerikanischen Teil angedockt. been caught by the gripper device and docked on to the American section. Later, again Mit Hilfe des Greifarms koppelte Alexander Gerst das Raumschiff später wieder ab, using the gripper arm, Alexander Gerst undocked the vehicle, moved it away from the bewegte es von der ISS weg und gab es frei. Im Gegensatz zu Cygnus, das wie ATV in ISS and released it. Unlike Cygnus, which is re-entered into the atmosphere to burn up der Atmosphäre verglüht, kann Dragon Fracht zur Erde zurückbringen. similarly to the ATV, Dragon can carry cargo back to Earth. © NASA

28 29 © NASA

Außenbordeinsatz Extravehicular activities

Die größte Herausforderung für jeden Astronauten ist ein Außenbordeinsatz, eine The greatest challenge an astronaut may have to master is to work outside the station sogenannte Extravehicular Activity (EVA). Nur geschützt durch seinen Raumanzug ist on a so-called extravehicular activity (EVA). Protected only by a space suit, the astro- der Astronaut den gefährlichen Bedingungen im All ausgesetzt – wahrlich mehr als naut is exposed to the harsh conditions of space, which are undoubtedly more haz- nur ein Weltraumspaziergang. Am 7. Oktober um 12:30 Uhr MEZ war es dann soweit: ardous than the term ‘spacewalk‘ suggests. On October 7, 2014, at 12:30 p.m. CET Alexander Gerst verließ die ISS und schwebte in den Weltraum hinaus – ein Höhepunkt Alexander Gerst has left the ISS at least once during his stay – one of the highlights seiner Mission. Er ist sowohl für den russischen Raumanzug ORLAN als auch für die of his mission. He has been trained to use both the Russian ORLAN space suit as well amerikanische Extravehicular Mobility Unit (EMU) ausgebildet. Schon Tage vor seinem as the US Extravehicular Mobility Unit (EMU). Days before he actually has left the sta- Ausstieg musste Alexander Gerst den Raumanzug überprüfen und sich körperlich tion, he had to start inspecting the equipment and prepare himself for the operation, sowie mental auf die Extremsituation einstellen. Er stand ab diesem Zeitpunkt nur both physically and mentally. During that period he was hardly available for any other noch sehr begrenzt für andere Aufgaben zur Verfügung. Für den EVA hat er in einem work. He performed the EVA wearing the American space suit, leaving the station via amerikanischen Raumanzug über die Quest-Schleuse die Raumstation verlassen. Mehr the Quest airlock and floated out into space. In a six-hour operation, Alexander Gerst als sechs Stunden lang hat Alexander Gerst Außenanlagen der Station gewartet und performed a number of maintenance jobs on the external hardware of the ISS and wissenschaftliche Experimente installiert. Die Arbeiten bei einem EVA sind sehr anstren- installed a number of scientific experiments on its hull. EVAs are known to be very gend und erfordern ständig maximale Aufmerksamkeit und Koordination – und das strenuous and require a continuous maximum level of alertness and coordination – alles in einer sehr stressigen, lebensfeindlichen Umgebung. Schon das Greifen mit den and all that in a very stressful, hostile environment. Even simply holding an object in © NASA Handschuhen wird zu einer dauerhaften Belastung, da der Astronaut bei jedem Griff one’s hand is hard work, given that the space suit glove requires its wearer to exert soviel Druck ausüben muss, als wenn er einen Tennisball zusammenquetschen würde. pressure as if squeezing a tennis ball. The temperature inside the space suit is con- Im Weltraum wird der Anzug durch Wasser gekühlt. Trinken konnte Alexander Gerst trolled by a water cooling system. A system made up of a ‘straw’-like tube connected durch ein Strohhalmsystem, das mit einem Wasserreservoir verbunden ist. Helmlampen with a drinking water pouch enables the astronaut to drink. Helmet lamps provide spenden Licht, wenn sich die ISS im Schatten der Erde befindet. Erst eine Woche nach lighting while the station passes through the orbital night. It takes an astronaut a week seinem EVA hat er sich vollständig erholt und stand wieder für medizinische Versuche to recover completely from an EVA, and only then will he be available for medical zur Verfügung. Aller Anstrengungen zum Trotz hatte sich Alexander Gerst zuvor darauf experiments again. Despite this prospect of major stress, Alexander Gerst had been gefreut, einmal die Raumstation zu verlassen und frei im Weltraum zu schweben. excited about his EVA before leaving the station and floating freely in space for a while.

Bodenkontrolle Ground control

Die Astronauten auf der Station sind zwar rund 400 Kilometer von der Erde entfernt, Although the astronauts in the station are about 400 kilometres away from Earth, they aber natürlich nicht auf sich allein gestellt. Die Bodenkontrollzentren unterstützen sie are not completely left to their own devices. Control centres on the ground support rund um die Uhr. Die Gesamtverantwortung für die Station haben die Missionskontroll- them on a 24-hour basis. The overall responsibility for the space station is shared by zentren der NASA in Houston und von Roskosmos in Moskau. Sind Experimente betrof- NASA in Houston and Roskosmos in Moscow. All experiments installed on the ISS by fen, hat das Nutzlastzentrum in Huntsville (USA) die übergeordnete Verantwortung western organisations are overseen by NASA’s Payload Operations Center in Huntsville, Harnett/© NASA für alle westlichen ISS-Versuchsanlagen. Mit ihnen stehen die anderen Kontrollzentren, USA. It works in close cooperation with other control centres with payload responsibili- EVAs sind Schwerstarbeit unter Extrembe- die sich um die Nutzlast kümmern, in engem Kontakt. Für das europäische Columbus- ties. The European Columbus laboratory is controlled by the Columbus Control Center dingungen. Dennoch sind sie das Highlight Labor ist das Columbus-Kontrollzentrum (Col-CC) im Deutschen Raumfahrtkontroll- (Col-CC) within the German Space Operations Center (GSOC) located at DLR’s Oberp- einer Mission. Die Astronauten – wie Alex- ander Gerst im Bild – verlassen die Raum- zentrum (German Space Operation Center GSOC) beim DLR in Oberpfaffenhofen faffenhofen site. GSOC is in permanent contact with other control centres and the station über die Quest-Airlock-Ausstiegs- zuständig. Das GSOC steht in ständigem Kontakt zu den anderen Kontrollzentren und astronauts. Way ahead of a mission these centres take care of the scheduling and luke, halten sich ungefähr sechs Stunden zu den Astronauten. Lange vor der Mission beginnt hier die Planung und Einbindung integration of new experiments. In the morning of each working day, ISS crew mem- außerhalb der Raumstation auf und kehren neuer Experimente. Die Bodenzentren gehen gemeinsam mit der ISS-Mannschaft jeden bers and ground control staff hold a briefing session to discuss the activities sched- anschließend wieder auf demselben Weg Morgen an Arbeitstagen die anstehenden Aufgaben in der Planungskonferenz durch. uled for that day. The day is reviewed in a joint de-briefing meeting in the evening. zurück. Auch Alexander Gerst hat während seiner Mission einmal außerhalb der Stati- In einer gemeinsamen Abendkonferenz lassen sie den Tag Revue passieren. In diesen It is in these sessions that the astronauts are informed on the current ISS flight on gearbeitet. Die Kollegen verfolgen von Sitzungen erfahren die Astronauten, welche Gebiete die ISS überfliegt und wann inte- paths and at what time they may expect to see particularly interesting views of der ISS aus die Außenbordeinsätze. ressante Ansichten der Erde zu erwarten sind. Falls Zeit bleibt, können sie einen Blick Earth. Time permitting, they can catch a glimpse at our blue planet and take some Verliert nie den Kontakt zum Boden: auf unseren blauen Planeten werfen und ihn fotografieren – eine große Leidenschaft photographs – which is one of Alexander Gerst’s passions. If work takes longer EVAs involve hard work performed under Alexander Gerst stand während seiner extremly demanding conditions. And yet, von Alexander Gerst. Dauern Arbeiten länger als gedacht, müssen Planer im Team den than scheduled, planning officers of the team on the ground must immediately Mission permanent mit dem Columbus- Kontrollzentrum im Deutschen Raumfahrt- they also form the highlight of each mis- Ablauf umgehend anpassen und die Astronauten direkt informieren. Das GSOC bildet adjust the entire schedule and inform the astronauts directly. GSOC forms the kontrollzentrum des DLR in Oberpfaffen- sion. The astronauts – like Alexander Gerst die Nahtstelle zwischen den Columbus-Experimentanlagen, den Fachingenieuren und interface between the Columbus experiments, specialist engineers, and the sci- hofen in Verbindung. shown here – leave the station via the den Wissenschaftlern in den europäischen Nutzerkontrollzentren. Vom GSOC aus kann entists at the European user control centres. GSOC provides a direct link to the Quest airlock hatch for a stay of about six bei Problemen im Labor, aber auch für Pressekonferenzen oder für den Unterricht aus ISS to communicate on problems in the laboratory but also for press confer- Never lose ground contact: during his hours outside the ISS and return along the dem All auch direkt mit der ISS kommuniziert werden. ences or educational events. mission, Alexander Gerst has been perma- same passage. Alexander Gerst, too, had nently in touch with the Columbus Control an assignment outside the station once Centre at DLR’s German Space Operation

30 31 Deutsche Experimente während der Blue Dot-Mission German experiments during the Blue Dot mission Der ArbeitsALLtag · Wissenschaft Astronauts On the Job · Science Materialwissenschaftliche Forschung Material Sciences Research - Check-Out Experiment (EML) – Airbus Defence & Space, Friedrichshafen - Check-Out Experiment (EML) – Airbus Defence & Space, Friedrichshafen - MICAST (LGF/SQF) – DLR-Institut für Materialphysik im Weltraum, Köln - MICAST (LGF/SQF) – DLR Institute of Materials Physics, Cologne - CETSOL (LGF/SQF) – ACCESS, Aachen - CETSOL (LGF/SQF) – ACCESS, Aachen - SETA (LGF/SQF) – ACCESS, Aachen - SETA (LGF/SQF) – ACCESS, Aachen

Physikalische Forschung Physical Research Wissenschaft - PK-4 – DLR-Forschungsgruppe Komplexe Plasmen (Präparation) - PK-4 – DLR-Research Group Complex Plasmas (preparation) Science - PASTA I (FASES) – Max-Planck-Institut für Kolloid- und - PASTA I (FASES) – Max Planck Institute for Colloids and Interfaces, Golm Experimente Grenzflächenforschung, Golm - PASTA II (FASTER) – Max Planck Institute for Colloids and Interfaces, Golm Experiments - PASTA II (FASTER) – Max-Planck-Institut für Kolloid- und - DCMIX-3 (SODI) – Bayreuth University Grenzflächenforschung, Golm Unter dem Motto „shaping the future – - DCMIX-3 (SODI) – Universität Bayreuth Human Physiology Research During his mission ‘Blue Dot – shaping the Zukunft gestalten“ hat Alexander Gerst an - Cartilage – German Sport University Cologne future’, Alexander Gerst has, in addition to Bord der ISS neben operativen Aufgaben die Humanphysiologische Forschung - Circadian Rhythm – Charité Berlin performing his general operational duties on besonderen Bedingungen des Weltraums wie - Cartilage – Deutsche Sporthochschule Köln - Skin-B – DermaTronnier, Witten-Herdecke University board the ISS, conducted about 100 thrilling zum Beispiel die Schwerelosigkeit genutzt, - Circadian Rhythm – Charité Berlin experiments within 166 days, making use um circa 100 spannende Experimente in 166 - Skin-B – DermaTronnier, Universität Witten-Herdecke Astrobiology Research of the special conditions prevailing in space, Tagen durchzuführen. 38 Experimente kamen - DOSIS-3D – DLR Institute of Aerospace Medicine, Cologne such as microgravity. 38 of these experiments, Astrobiologische Forschung - Triplelux-B – Technical University Berlin (preparation) aus Europa. Die meisten dieser im internati- - DOSIS-3D – DLR-Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin, Köln - BOSS – DLR Institute of Aerospace Medicine, Cologne which were selected in international competi- onalen Wettbewerb ausgewählten Projekte - Triplelux-B – Technische Universität Berlin (Präparation) - BIOMEX – DLR Institute of Planetary Research, Berlin-Adlershof tion, were designed in Europe, most of them stammten dabei aus deutschen Forschungs- - BOSS – DLR-Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin, Köln coming from German research institutes. A einrichtungen. Alexander Gerst ist selbst - BIOMEX – DLR-Institut für Planetenforschung Berlin-Adlershof Technology scientist himself, Alexander Gerst intends to Wissenschaftler. Er hat seine Erfahrungen - MagVector/MFX – DLR Space Administration, Airbus Defence & Space, contribute his experience towards improving eingebracht, um unsere Erde ein Stück besser Technologie ATZ-GmbH living conditions on our Earth. While he was zu machen. Als Mitglied der Expeditionen 40 - MagVector/MFX – DLR Raumfahrtmanagement, Airbus Defence & Space, ATZ-GmbH - WiSe-Net – Airbus Defence & Space, Bremen (preparation) working on the ISS as a member of expedi- und 41 hat er sozusagen als „langer Arm“ - WiSe-Net – Airbus Defence & Space, Bremen (Präparation) - Spacetex – Hohenstein Institute, Schoeller Group, Charité Berlin, DLR tions 40 and 41, acting – so to speak – as - Spacetex – Hohenstein Institute, Schoeller Textil AG, Charité Berlin, DLR - Vessel ID System – Defence Research Establishment FFI, Norway für die Forscher sechs Monate lang auf der - Vessel ID System – Verteidigungsforschungsinstitut FFI, Norwegen - Nightpod – Astro- und Feinwerktechnik Adlershof GmbH the ‘long arm’ of research, a large team of Raumstation gearbeitet. Dabei war ein gro- - Nightpod – Astro- und Feinwerktechnik Adlershof GmbH scientists had to trust him to conduct their ßes Wissenschaftler-Team darauf angewiesen, Astrophysics experiments in space conscientiously and suc- dass er im All ihre Experimente gewissenhaft Astrophysik - SOLAR/SOLACES – Fraunhofer Institute for Physical Measurement cessfully – a big responsibility for Alexander und erfolgreich durchführt – eine große Ver- - SOLAR/SOLACES – Fraunhofer Institut für Physikalische Messtechnik IPM, Freiburg Techniques IPM, Freiburg Gerst. antwortung für Alexander Gerst. Bildung Education - Earth Guardian – DLR Raumfahrtmanagement - Earth Guardian – DLR Space Administration - Columbus Eye – DLR Raumfahrtmanagement, Universität Bonn - Columbus Eye – DLR Space Administration, Bonn University - Top Experiment Seifenblasen – DLR, ESA, Stiftung Jugend forscht - The Bubbles experiment – DLR, ESA, Jugend forscht foundation - Flying Classroom – DLR-Institut für Materialphysik im Weltraum, Köln - Flying Classroom – DLR Institute of Materials Physics, Cologne - HAM Radio (ARISS) – DLR Raumfahrtmanagement, NASA - HAM Radio (ARISS) – DLR Space Administration, NASA Gerst/© ESA

Alle Hände voll zu tun: Alexander Gerst widmete einen großen Teil seiner Arbeits- zeit der Wissenschaft. Rund 80 Stunden verbrachte er damit, unter den besonderen Bedingungen des Weltalls zu forschen und damit unsere Zukunft auf der Erde ein Stück zu verbessern. Lots of work on his hands: Alexander Gerst dedicated a major part of his time to science. He spent about 80 hours doing research under the specific conditions prevailing in space, thus helping to make future life on Earth a little easier. 32 33 Materialwissenschaftliche Forschung Research in materials science

Am meisten hatte sich Alexander Gerst vor seiner Blue Dot-Mission auf den Elektromag- The equipment Alexander Gerst had been most excited to use was the Electromagnetic netischen Levitator (EML) gefreut. Als der Schmelzofen mit dem europäischen Automa- Levitator (EML) melting furnace. After its arrival on the space station on the European ted Transfer Vehicle (ATV) an der Raumstation ankam, hat er ihn in Empfang genommen, automated transfer vehicle (ATV), he was the one to receive it, bring it to the Colum- ins Columbus-Modul transportiert, dort aufgebaut und zum ersten Mal in Betrieb bus module, set it up there, and commission it. The EML was built by Airbus Defence genommen. Gebaut wurde EML von Airbus Defence & Space in Friedrichshafen im Auf- & Space in Friedrichshafen by order of the DLR Space Administration and ESA. Many © DLR trag des DLR Raumfahrtmanagements und der ESA. Mit dem Ofen wollen viele Forscher researchers, including scientists from the DLR Institute of Materials Physics in Space, – unter anderem Wissenschaftler des DLR-Instituts für Materialphysik im Weltraum, deut- from German universities, from the ACCESS research institute in Aachen and from scher Universitäten, des Forschungsinstituts ACCESS in Aachen und der Metallindustrie – the metal industry are eager to experiment with new alloys in that furnace. Alexan- neue Legierungen testen. Alexander Gerst hat mit seiner Arbeit im All den Weg geebnet, der Gerst thus has helped to pave the way for the development of new materials by dass die Wissenschaftler auf der Erde neue Werkstoffe entwickeln. Dann gibt es vielleicht scientists on Earth. These may, one day, be used to create lighter aircraft engines that einmal neue, leichtere Flugzeugtriebwerke, die weniger Treibstoff verbrauchen. Alexan- consume less fuel. From his workplace on the space station, Alexander Gerst has con- der Gerst hat auf der Raumstation an diesem Fortschritt mitgearbeitet. tributed towards that innovation.

EML ist ein Ofen für behälterfreies Schmelzen metallischer Legierungen in Schwerelo- The EML is a furnace that permits melting metal alloys in microgravity without a con- sigkeit – die Proben mit einem Durchmesser von sechs bis acht Millimetern schweben tainer. In other words: samples measuring six to eight millimetres in diameter float also frei und werden nur durch ein elektromagnetisches Feld in Position gehalten. Um freely in it, suspended only by an electromagnetic field. To avoid contamination, the Verunreinigungen zu vermeiden, sind die chemisch aggressiven Schmelzen von einem chemically aggressive melts are surrounded either by ultra-high vacuum or super-clean Ultrahochvakuum oder reinstem Inertgas umgeben. EML misst die temperaturabhän- inert gas. The EML measures the melts’ temperature-dependent properties, such as gigen Eigenschaften der Schmelzen wie Viskosität, Oberflächenspannung, spezifische viscosity, surface tension, specific heat, thermal expansion, and electric conductivity. Wärme, thermische Ausdehnung und elektrische Leitfähigkeit. Da im Weltraum gravitati- These measurements are considerably more exact than they are in laboratories on the

© NASA/© ESA onsabhängige Störkräfte wegfallen, gelingt das auf der Raumstation wesentlich genauer ground because there are no gravity-dependent forces to interfere in space. The preci- als im Labor auf der Erde. Die präzisen EML-Daten verbessern Computermodelle für sion of the EML data helps to improve computer models of industrial casting processes industrielle Gießprozesse von Hightech-Materialien. Bei schnellen Erstarrungsvorgängen for high-tech materials. EML uses high-speed cameras to document the early phases of aus tief unterkühlten Schmelzen zeichnet EML mit Hochgeschwindigkeitskameras die microstructure formation during the rapid solidification of melts from a deeply under- frühen Phasen der Entstehung eines Werkstoffgefüges auf. So sollen physikalische Wir- cooled state. This will serve to decode certain physical mechanisms that permit novel, kungsmechanismen entschlüsselt werden, die zu einem maßgeschneiderten Werkstoff tailored materials to be produced. The first EML chamber contained 18 alloy samples. führen. Die erste wechselbare EML-Kammer enthält insgesamt 18 Legierungsproben. The electromagnetic levitator will be used to perform 550 experiments next year alone. 550 Experimente werden alleine im Jahr 2015 mit dem Elektromagnetischen Levitator Over 50 scientists from Belgium, Germany, England, Finland, France, Italy, Austria, durchgeführt. In den ersten zwei Jahren wird der Schmelzofen von mehr als 50 Wissen- Switzerland, Spain and Hungary, as well as researchers from Japan, Canada, Korea, © NASA/© ESA schaftlern aus Belgien, Deutschland, England, Finnland, Frankreich, Italien, Österreich, Russia, the United States and companies from the metalworking industry, will use the Schweiz, Spanien und Ungarn sowie Forschern aus Japan, Kanada, Korea, Russland, USA furnace in its first two years of operation. The DLR Institute of Material Physics in Space und Unternehmern der metallverarbeitenden Industrie genutzt. Vorbereitet werden die will prepare the experiments. Yet the EML is not the only melting furnace on the space Experimente durch das DLR-Institut für Materialphysik im Weltraum. Doch EML ist nicht station. Another is installed in ESA’s materials science lab, and during the mission of der einzige Schmelzofen auf der Raumstation. Im Material Science Lab der ESA ist auch Alexander Gerst it has been used to melt cylindrical alloy samples in cartridges and ein Ofen untergebracht, in dem während der Mission von Alexander Gerst zylinderförmi- subject them to a controlled solidification process. Alexander Gerst has exchanged the ge Legierungsproben in Kartuschen aufgeschmolzen und gezielt erstarrt wurden. Bei den cartridges of three German experiments, MICAST, CETSOL, and SETA. It is hoped that deutschen Experimenten MICAST, CETSOL und SETA hat Alexander Gerst die Kartuschen these experiments will deliver new clues on how to control the microstructure of indus- In der Schwerelosigkeit werden Legie- gewechselt. Die Experimente sollen dazu beitragen, die Struktur von Gussteilen in der trial castings – such as turbine blades, for example – and thus crucially improve their rungen zukünftig behälterfrei mit der industriellen Fertigung – zum Beispiel bei der Herstellung von Turbinenschaufeln – geziel- material properties. EML-Anlage geschmolzen. Eine elektro- ter zu steuern und so die Materialeigenschaften entscheidend verbessern. magnetische Spule hält die Probe in der Schwebe. Alexander Gerst hat die Anlage im European Drawer Rack (EDR) auf der Raumstation eingebaut und in Betrieb Längsschliffe aus zwei CETSOL-Flugproben: In der Schmelze wachsen tannenbaumartige Struk- genommen. turen – die sogenannten Dendriten – gerichtet (links) oder ungerichtet (rechts) heran und bilden die sogenannte Kornstruktur. Die Wissenschaftler interessieren sich dabei vor allem für die In the future, it will be possible to pro- kritischen Vorgänge beim Übergang von gerichteter zu ungerichteter Erstarrung in Aluminium- duce alloys in microgravity using an elec- Silizium-Legierungen. tromagnetic levitator (EML), a system that holds the melt in place by means of Longitudinal microsections of two CETSOL specimens cast under microgravity conditions. Pine- an electromagnetic coil. Alexander Gerst tree shaped structures, or dendrites, have formed in the melt. These can be directional (left) integrated the device in the European or non-directional (right), and form the so-called granular structure. Scientists are particularly Drawer Rack (EDR) in the Columbus mod- interested in understanding the critical processes occurring at the transition between direc- ule on the ISS and took it into operation. tional and non-directional solidification zones in aluminium-silicon melts. © ACCESS

34 35 Der ArbeitsALLtag · Wissenschaft Astronauts On the Job · Science

Physikalische Forschung Research in physics

Alexander Gerst hat gemeinsam mit deutschen Forschern untersucht, wie sich Emul- In collaboration with German researchers, Alexander Gerst has investigated how emulsionen in Schwerelosigkeit verhalten und wie man diese Mixturen stabiler machen sions behave in microgravity and how their stability can be improved. Emulsions play kann. Emulsionen spielen in vielen Bereichen eine wichtige Rolle, so in der Lebensmit- an important part in many sectors, including the production of food, cosmetics, and telproduktion, der kosmetischen und pharmazeutischen Industrie, aber auch in der pharmaceuticals as well as in the oil industry. There are many of these special mixtures Ölindustrie. Viele dieser speziellen Mischungen müssen in Lebensmitteln, Kosmetika that have to remain highly stable for long periods in foods, cosmetics, and pharmaceu- und pharmazeutischen Produkten lange Zeit hochstabil bleiben. Emulsionen bestehen tical products. Emulsions consist of two fluids that are mutually insoluble and cannot aus zwei sich nicht ohne weiteres zu vermischenden, eigentlich ineinander unlösbaren be blended normally, with one of them being intermixed with the other in the form Flüssigkeiten, bei dem die eine in Form kleiner Tröpfchen in der anderen verteilt ist. Die of small droplets. These fluids will not blend of their own accord; for that, an auxiliary Flüssigkeiten mischen sich nicht freiwillig, sondern benötigen dazu ein Hilfsmittel: Erst agent is needed: the addition of a so-called surfactant – such as washing-up liquid, for

© MPE wenn man sogenannte Tenside – also beispielweise Spülmittel – hinzugibt, vermengen example – will cause the two fluids to blend very evenly. The PASTA experiment uses sich die beiden Flüssigkeiten sehr fein. Im Experiment PASTA werden die Eigenschaften an apparatus called FASES to investigate the properties of emulsions to which surface- von Emulsionen, die mit oberflächenaktiven Partikeln versetzt sind, in der FASES-Appa- active particles have been added. In the brand-new FASTER apparatus, the properties ratur untersucht. Gleichfalls werden die Eigenschaften von Flüssig-Flüssig-Grenzflächen of fluid-to-fluid interphases are measured on an isolated individual drop. © NASA/© ESA an einem herausgelösten Einzeltropfen in der brandneuen FASTER-Anlage gemessen. Liquids and gases are always in motion. In a fluid that is composed of several con- Flüssigkeiten und Gase sind immer in Bewegung. In einem Fluid, das aus mehreren stituents, any change in local temperatures will induce a process by which not only Alexander Gerst hat Versuche zu Emulsi- Bestandteilen zusammengesetzt ist, führt eine räumliche Änderung der Temperatur heat is transported but mass as well. This, in turn, leads to differences in concentra- onen in der FASES-Anlage im Columbus- nicht nur zu einem Transport von Wärme, sondern auch zu einem Massentransport. tion between the various components. So far, this so-called thermodiffusion has been Labor durchgeführt. Das führt zu Konzentrationsunterschieden zwischen den verschiedenen Komponenten. investigated almost exclusively in mixtures of two components. However, many indus- Alexander Gerst has performed tests on Diese sogenannte Thermodiffusion wurde bislang fast ausschließlich in zweikomponen- trial fluids like crude oil are composed of considerably more than two constituents. To emulsions in the FASES kit in the Colum- tigen Mischungen untersucht. Viele industrielle Fluide wie Rohöl setzen sich aber aus close this experimental gap, Alexander Gerst studied fluids containing at least three bia laboratory. deutlich mehr als nur zwei Bestandteilen zusammen. Um diese experimentelle Lücke zu components in the DCMIX experiment of Bayreuth University. The experiment will help schließen, untersuchte Alexander Gerst im DCMIX-Experiment der Universität Bayreuth to improve our understanding of the differences between oil mixtures from different © MPE Fluide, die wenigstens drei Komponenten enthalten. Das Experiment soll dabei helfen, deposits. die Mischungsunterschiede in Erdöllagerstätten künftig besser zu verstehen. During the Blue Dot mission, plasma research, too, has taken an enormous step into Auch die Plasmaforschung hat während der Blue Dot-Mission einen gewaltigen Schritt in the future. During his time on the space station, Alexander Gerst took delivery of the die Zukunft gemacht. Alexander Gerst hat in seiner Zeit auf der Raumstation die PK-4-An- PK-4 apparatus – another highlight of his mission. The successor of the German PK-3 lage in Empfang genommen – ein weiteres Highlight seiner Mission. Mit dem Nachfolger and PK-3-Plus facilities, PK-4, will be used to research the physical foundations of com- der deutschen Anlagen PK-3 und PK-3-Plus sollen physikalische Grundlagen komplexer, plex three-dimensional plasmas. These plasmas consist of a cold electrically conductive dreidimensionaler Plasmen erforscht werden. Diese Plasmen bestehen aus einem kalten gas enriched with dust particles. Because these particles settle, compressing the com- elektrisch leitendenden Gas, das mit Staubpartikeln angereichert ist. Da die Partikel absin- plex plasma in the direction of gravity, a plasma crystal on Earth is limited to no more ken und das komplexe Plasma in Richtung der Schwerkraft stauchen, ist ein Plasmakristall than a few lattice layers. Only in microgravity large, homogenous 3-D structures can be auf der Erde auf nur wenige Gitterebenen begrenzt. Nur unter Schwerelosigkeit können formed and studied without interference. PK-4 will explore the behaviour of micro-par- große, homogene 3D-Strukturen ungestört gebildet und erforscht werden. In PK-4 wird ticles measuring one to eleven micrometres in diameter (‘dust’) in a low-temperature das Verhalten von Mikropartikeln mit einem Durchmesser von einem bis elf Mikrometern plasma. These particles may arrange themselves in crystalline structures called a plasma („Staub“) in einem Niedertemperaturplasma erforscht. Die Partikel können sich in kristal- crystal. Such a system may serve as a model for many interesting phenomena in phys- © MPE linen Strukturen anordnen, dem sogenannten Plasmakristall. Ein solches System kann als ics, such as melting, solidification, the demixing of fluids and the propagation of sound Ein komplexes Plasma wird unter dem Modell für viele interessante Phänomene in der Physik wie Schmelzen, Erstarren, Entmi- waves. In the model, the micro-particles represent atoms. Einfluss der Schwerkraft in Richtung Erd- mittelpunkt gestaucht (oben). In Schwere- schung in Flüssigkeiten, Ausbreitung von Schallwellen eingesetzt werden. Die Mikropartikel losigkeit hingegen kann ein homogenes, treten modellhaft an die Stelle von Atomen. Besides new insights in fluid and solid-state physics, complex plasmas may reveal © NASA dreidimensionales komplexes Plasma interesting information about astrophysical questions, such as the formation of planets entstehen (Mitte). Die PK-4-Anlage im Neben neuen Erkenntnissen in der Fluid- und Festkörperphysik bieten komplexe Plasmen from a dust disk surrounding a young star. On Earth this research may help control the Der kanadische Astronaut Robert Thirsk installiert die SODI-Apparatur in der Columbus-Modul wird uns dabei helfen, auch interessante Einsichten in Fragestellungen der Astrophysik, so zur Planetenbildung formation of dust in the production process of microchips. Besides the ‘Complex Plas- komplexe Plasmen besser zu verstehen. Microgravity Science Glovebox (MSG) im aus einer Staubscheibe um junge Sterne. Auf der Erde hilft diese Forschung, Staubbil- ma Research Group’ recently founded at DLR Oberpfaffenhofen, the experiments on Columbus-Modul. Alexander Gerst hat in Under the influence of gravity, a complex dung beim Herstellungsprozess von Mikrochips zu kontrollieren. An den ISS-Experimen- the ISS were contributed by scientists from Joint Institute for High Temperatures (JIHT) dieser Anlage das Verhalten von Fluiden plasma is compressed into the direction of ten sind neben der neugegründeten „Forschergruppe Komplexe Plasmen“ im DLR in in Moscow and from Gießen University. Other European, American, and Japanese in Schwerelosigkeit untersucht. the Earth’s centre (top). Microgravity per- Oberpfaffenhofen, Wissenschaftler des Joint Institute for High Temperatures (JIHT) in research institutes also participate in the project. While most of the experiments on the The Canadian astronaut Robert Thirsk is mits a more complex plasma to form Moskau und der Universität Gießen beteiligt. Weitere europäische, US-amerikanische ISS are run automatically, some are operated under remote control from the ground or installing the SODI apparatus inside the homogenously in three dimensions (cen- microgravity science glovebox (MSG) in tre). The PK-4 apparatus in the Columbus und japanische Forschungseinrichtungen beteiligen sich an dem Projekt. Die Experimente with assistance from astronauts. The resultant data – mostly images – will be stored on the Columbus module. On this equipment, module will give us a better understand- auf der ISS werden vorwiegend automatisch, teils ferngesteuert vom Boden oder mit hard disks and brought to Earth for complete evaluation. Alexander Gerst has studied the behav- ing of complex plasmas. Hilfe der Astronauten durchgeführt. Die Daten – in erster Linie Bilddaten – werden auf Festplatten gespeichert und zur vollständigen Auswertung auf die Erde gebracht. iour of fluids under microgravity conditions.

36 37 Humanphysiologische Forschung Research in human physiology

Was haben Astronauten mit älteren Menschen auf der Erde gemeinsam? In der Schwe- What do astronauts have in common with elderly people on Earth? In micrograv- relosigkeit des Weltraums läuft im Zeitraffer das Gleiche ab, was Menschen beim Alte- ity, astronauts, in fast-forward mode, experience the same changes that happen to rungsprozess auf der Erde erleben: Muskelabbau, Osteoporose, Rückenbeschwerden, people on Earth as they age: muscular degradation, osteoporosis, backache, circula- Kreislauf- und Orientierungsprobleme, zunehmende Kraftlosigkeit sowie Probleme tion and orientation problems, increasing weakness and immune deficiencies. Space im Immunsystem. Daher können in der Raumfahrtmedizin an gesunden Astronauten medicine facilitates studying such terrestrial illnesses and ageing phenomena in healthy irdische Krankheiten und Alterungsphänomene studiert werden. Die Funktionen vieler astronauts. Only in this way can we arrive at a proper understanding of the functions Systeme des menschlichen Körpers und ihr faszinierendes Zusammenspiel können wir of many systems of the human body and the fascinating interaction between them. so erst richtig verstehen. Alexander Gerst hat also – quasi als „Versuchskaninchen“ – Doubling as a ‘guinea pig’, Alexander Gerst thus has helped scientists solve a number der Wissenschaft geholfen, biologische und medizinische Rätsel zu lösen, die nur in of biological and medical conundrums that can be decoded only in microgravity. This Schwerelosigkeit entschlüsselt werden können. Er hat – ganz im Sinne des Blue Dot- is how, in the spirit of the Blue Dot mission motto ‘shaping the future’, he helped to Missionsmottos „shaping the future“ – dazu beigetragen, unser Leben auf der Erde zu improve living conditions on Earth since the results of space experiments can be used verbessern, indem zum Beispiel aufgrund der Weltraumexperimente Krankheiten auf to make the treatment of illnesses on Earth more efficient. Three German experiments der Erde effizienter behandelt werden können. Veränderungen des Knorpels im Knie- that were begun before the Blue Dot mission and has been continued successfully by gelenk (Cartilage), der Tagesrhythmik der Köperkerntemperatur (Circadian Rhythm) Alexander Gerst are concerned with changes in the knee joint cartilage (Cartilage), the sowie der Eigenschaften der Haut (Skin-B) waren drei der deutschen Experimente, die circadian rhythm of the core body temperature (Circadian Rhythm), and the properties vor der Mission Blue Dot begonnen haben und die Alexander Gerst erfolgreich weiter- of the skin (SKIN-B). führt hat. © NASA/© ESA Cartilage: Although we have been aware for a long time that microgravity induces deg- Forscher interessieren sich für den Bio- Cartilage: Zwar wissen wir seit langem, dass es in Schwerelosigkeit zum Abbau von radation in muscles and bones, particularly in the legs, we hardly know anything about rhythmus der Astronauten. Die Körper- Muskeln und Knochen vor allem in den Beinen kommt – den Knorpelstoffwechsel bei the cartilage metabolism in astronauts. Many questions in this context have remained kerntemperatur ist ein guter Indikator, Astronauten kennen wir aber kaum. Selbst in der „irdischen“ Medizin sind hier viele unanswered even in terrestrial medicine. For this reason, scientists from Deutsche wenn sich dieser circadiane Rhythmus verschiebt – die innere Uhr anders tickt. Fragen offen. Wissenschaftler der Deutschen Sporthochschule (DSHS) in Köln untersu- Sporthochschule Köln (DSHS) in Cologne are investigating changes in the knee cartilage Alexander Gerst hat auf der Stirn einen chen daher im ISS-Experiment „Cartilage“ die Veränderungen des Knieknorpels von of astronauts under the ISS experiment ‘Cartilage’. Both before and after the mission, nicht-invasiven Thermosensor getragen, Astronauten. Vor und nach der Mission werden Magnetresonanztomografie-Aufnah- magnetic resonance images of their knees are taken to document any changes in carti- der seine Körperkerntemperatur auf- men am Knie gemacht, die Aufschluss über die Veränderung von Knorpelstärke und lage thickness and volume. In addition, certain biomarkers of the cartilage metabolism gezeichnet hat. -volumen geben sollen. Zusätzlich werden in Blut- und Urinproben, die auch während are analysed in blood and urine samples, taken also inflight, to provide insight into the Scientists are interested in the astronauts‘ des Fluges genommen werden, bestimmte Biomarker des Knorpelstoffwechsels ana- metabolism. A previous study involving two weeks of bedrest has shown a marked biorhythm. The body core temperature is lysiert, um Erkenntnisse über den Stoffwechsel zu erhalten. Aus einer vorangegange- decrease in the subjects’ shinbone cartilage volume. Given that cartilage tissue, unlike a good indicator to show if a subject’s cir- nen 14-tägigen Bettruhestudie weiß man, dass die Dicke des Knorpels am Schienbein muscle tissue, does not regenerate itself after a period of decay, the expected results as cadian rhythm shifts – i.e. if their body deutlich abnimmt. Da Knorpel- im Gegensatz zum Muskelgewebe, sich nach einem well as tests of countermeasures on astronauts become all the more important, not least clock starts to tick differently. Alexander Abbau nicht wieder regenerieren kann, sind die erwarteten Ergebnisse sowie Tests von for the benefit of ageing or sick people on Earth, many of whom exercise very little. Gerst has worn a non-invasive ther- entsprechenden Gegenmaßnahmen an Astronauten umso wichtiger – auch für den mosensor at his forehead to record his alternden oder kranken, oft sehr bewegungsarm lebenden Menschen auf der Erde. Circadian Rhythm: In microgravity, the human body makes various adjustments, adapt- body core temperature. ing, for example, its cardiovascular system and heat balance. Temperature regulation Circadian Rhythm: Beim Menschen kommt es in Schwerelosigkeit zu verschiedenen is currently a field of intensive research. As an ISS experiment just completed by the Anpassungsreaktionen, so auch im Herz-Kreislauf-System und im Wärmehaushalt. Berlin Charité shows, thermoregulation is measurably affected by weightlessness and Vor allem die Temperaturregulation ist derzeit ein Feld intensiver Forschung. Wie ein other extreme situations, such as isolation, or a stay at an Antarctic research station. gerade abgeschlossenes ISS-Experiment der Charité Berlin zeigen konnte, ist die Ther- However, we do not know at the moment whether the rhythm of the core body tem- moregulation in der Schwerelosigkeit und anderen extremen Situationen wie in der Iso- perature variation – an important timer for various systems of our organism – changes lation oder auf Antarktisstationen nachhaltig beeinflusst. Unklar ist derzeit aber, ob die during long-term stays in space. What we do know is that changes in the circadian Rhythmik der Körperkerntemperatur – die als wichtiger Zeitgeber für verschiedene Sys- rhythm – our biological clock – have a negative influence on the quality of sleep, as teme des Organismus fungiert – bei Langzeitaufenthalten im Weltraum verändert ist. well as on attention and mental acuity. For the purpose of this experiment, Alexander Veränderungen der circadianen Rhythmik – der inneren Uhr des Menschen – nehmen Gerst has been worn a special non-invasive temperature sensing system which meas- aber einen negativen Einfluss auf die Schlafqualität, die Aufmerksamkeit und die men- tale Arbeitsleistung. Alexander Gerst hat für dieses Experiment einen speziellen, nicht-

Außerirdisch gealtert: Knochen- und Muskelabbau schreiten auf der ISS schnell voran. Schuld daran ist die Schwerelosigkeit. Weil die Belastung der Schwerkraft im Welt- raum wegfällt, haben Muskeln und Knochen ein zu leichtes Leben – sie müssen nicht mehr gegenarbeiten. Gut für die Wissenschaftler, denn sie können Alterungspro- zesse im Zeitraffer studieren. Schlecht für Astronauten wie Alexander Gerst, denn sie müssen mit speziellen Trainingsgeräten auf der Raumstation gegen den Abbau ankämpfen. Bodily degeneration in outer space: bone and muscle loss proceeds fast on the ISS. The reason is the prevailing microgravity. Because of the lack of exercise as a result of the absence of gravity, life becomes too easy for the musculoskeletal system. There is no force to work against. This is good for science since it makes 38 39 it possible to study ageing processes in a kind of fast-forward manner. Not so good for the astronauts like Alexander Gerst, because they need to counteract © NASA/© ESA the rapid decay by regular workouts on special gym equipment. Der ArbeitsALLtag · Wissenschaft Astronauts On the Job · Science

invasiven Thermosensor getragen, der die Körperkerntemperatur über zwei Sensoren ures his core body temperature via two sensors on the skin. His temperature data will auf der Haut bestimmt. Seine Temperaturdaten sind dann mit seinem Melatoninspiegel then be related to his level of melatonin, one of the best-investigated hormones that – eines der am besten untersuchten Hormone zur Steuerung der menschlichen Rhyth- control human circadian rhythms. How has worked Alexander Gerst’s biological clock

Weltraum, wo er täglich 16 Sonnenauf- und -untergänge erlebt hat und permanent manently exposed to microgravity? In the future, the answer to this question will also © NASA/© ESA Altert unsere Haut im Weltraum schneller? der Schwerelosigkeit ausgesetzt war? Von der Antwort auf diese Frage werden künftig benefit shift workers, doctors, and paramedics. Wenn ja, wie können wir uns davor schüt- zen? Diesen Fragen gehen Forscher in dem auch Menschen im Schichtdienst wie Ärzte und Notfallkräfte profitieren. Experiment Skin-B nach. Astronauten wie SKIN-B: The functions of our skin are many and varied: among other things, it regu- Alexander Gerst müssen dafür zu verschie- Skin-B: Die Haut hat vielseitige Aufgaben: Sie reguliert unter anderem den Wasser- und lates our water and temperature balance, keeps germs from intruding, protects us denen Zeitpunkten vor und nach dem Flug Temperaturhaushalt, verhindert das Eindringen von Krankheitserregen, schützt vor from UV radiation, and serves as a sensory organ. According to the results of several sowie zu sechs bis achtmal während des UV-Strahlung und dient als Sinnesorgan. Nach Ergebnissen von NASA-Studien liegen NASA studies, skin problems like desiccation, desquamation, and itching occupy third Aufenthalts auf der ISS ihre Haut auf der Innenseite des Unterarms mit verschiede- Hautprobleme wie Austrocknung, Schuppung, Juckreiz nach Kopfschmerzen und place among the health issues of astronauts following headaches and equilibrium dis- nen Methoden untersuchen. Gleichgewichtsstörungen bereits an dritter Stelle bei gesundheitlichen Problemen der orders. Under the SkinCare pilot project on the ISS, signs were found indicating that Astronauten. Da es aus dem ISS-Pilotprojekt SkinCare Anzeichen dafür gibt, dass auch the skin, too, ages in fast motion in space, although changes prove reversible after the Does our skin age faster in space? If so, die Haut im All im Zeitraffer altert, wobei die Veränderungen nach Rückkehr reversibel return. For this reason, various skin parameters are now being systematically investi- how can it be best protected? These are the research questions addressed by waren, untersuchen Wissenschaftler der Universität Witten-Herdecke im ISS-Experi- gated by scientists from Witten-Herdecke University under the SKIN-B experiment on Experiment Skin-B. Using various methods, ment Skin-B nun systematisch verschiedene Hauteigenschaften. Während des Fluges the ISS. During the flight, three variables are monitored precisely: the moisture of the astronauts like Alexander Gerst and others werden drei Merkmale genau erhoben: die Hautfeuchtigkeit, der Wasserverlust durch skin, the loss of water through it, and changes in its surface. In addition, other param- had to inspect the skin on the inside of die Haut und die Oberflächenveränderung. Zusätzlich werden vor und nach dem Flug eters including elasticity are examined both before and after the flight. In that experi- their lower arm several times before and weitere Parameter wie zum Beispiel die Elastizität untersucht. Die Haut dient dabei ment, the skin also serves as a model for other organs in the human body because skin after the flight, as well as six to eight auch als Modell für andere Organe des menschlichen Körpers stehen, da Hautverände- changes may indicate the presence of systemic illnesses at an early time. times during their stay on the ISS. rungen frühzeitig Hinweise auf das Vorliegen systemischer Krankheiten liefern können. Research in astrobiology Astrobiologische Forschung What is life? How did it originate? Where do we come from? How did evolution hap- Was ist Leben? Wie ist es entstanden? Woher kommen wir? Wie hat sich die Evolution pen? These are some of the fundamental questions about the origin, distribution, and abgespielt? In der Astrobiologie erforschen Wissenschaftler unter anderem diese funda- development of life and the possibility that it might exist elsewhere, which scientists mentalen Fragen des Menschen nach dem Ursprung, der Verteilung und der Entwicklung are exploring in astrobiology. During his Blue Dot mission, Alexander Gerst has helped von Leben sowie nach Lebensmöglichkeiten außerhalb der Erde. Alexander Gerst hat in to find answers to these questions. seiner Blue Dot-Mission dazu beigetragen, Antworten auf diese Fragen zu finden. During his mission, two experiments addressing these issues run in the Expose-R appa-

Während seiner Mission wurden zwei Experimente zu dieser Thematik in der Anlage ratus which has been attached to the outer shell of the Russian ISS module for several Evi Blink/© DLR Expose-R durchgeführt, die sich bereits seit Jahren auf der Außenseite des russischen years now: BOSS and BIOMEX. Under BOSS, scientists from DLR’s Cologne facility are © NASA Moduls der ISS befindet: BOSS und BIOMEX. Bei BOSS testen Wissenschaftler des DLR in investigating the hypothesis that micro-organisms organised in biofilms and embedded Köln die Hypothese, ob als Biofilm organisierte Mikroorganismen, die in einer extrazel- in an extra-cellular matrix might have a better chance of survival in space and on Mars lulären Matrix eingebettet sind, bessere Überlebenschancen im Weltraum und auf dem than isolated individual living cells. The impervious shell provided by the film permits Mars haben als einzeln lebende Zellen. Die dichte Umgebung des Films erlaubt es ihnen, these tiny living beings to interact in a variety of ways and protects them from external in vielfältiger Weise zu interagieren und schützt diese winzigen Lebewesen vor äußeren influences. The inhabitants of a biofilm are highly resistant to various chemical and Einflüssen. So sind die Biofilm-Bewohner gegenüber verschiedenen chemischen und physical influences. Biofilms belong among the oldest visible signs of life on Earth, and In den Experimenten BOSS und BIOMEX physikalischen Einwirkungen sehr resistent. Biofilme gehören zu den ältesten sichtbaren they might be discovered as the first life forms on other planets and moons in our solar ist Alexander Gerst den Fragen nach dem Anzeichen von Leben auf der Erde und könnten vielleicht auch als die ersten Formen system. The BIOMEX experiment (DLR Berlin) investigates the influence of space condi- Ursprung des Menschen, der Verteilung An der Zukunft schrauben: Ein variabler und der Entwicklung von Leben sowie von Leben auf anderen Planeten und Monden unseres Sonnensystems entdeckt werden. tions on the survivability and stability of the cell structures, proteins, and DNA of vari- elektrischer Leiter in dem deutschen Mag- den Lebensmöglichkeiten außerhalb der Das Experiment BIOMEX (DLR Berlin) untersucht den Einfluss des Weltraums auf die ous micro-organisms (bacteria, archaea), algae, fungi, lichen, and moss. Some of the Vector/MFX-Experiment soll den Weg in Erde auf der Spur. In der Anlage Expose-R Überlebensfähigkeit sowie auf die Stabilität der Zellstrukturen, Proteine und der DNA samples will be planted in mineral soil resembling that found on Mars to simulate the die Zukunft ebnen. Alexander Gerst hat werden bestimmte Mikroorganismen den verschiedener Mikroorganismen (Bakterien, Archaeen), Algen, Pilze, Flechten und Moose. way in which material of this kind may have been transferred to Earth. während seiner Zeit auf der ISS dieses harten Bedingungen des Weltraums aus- Dabei wird ein Teil der Proben in mineralische Böden eingebettet, wie sie auf dem Mars deutsche Experiment im Columbus-Modul gesetzt. Werden sie das überleben? installiert und in Betrieb genommen. zu finden sind, um einen Transfer von Material zur Erde zu simulieren. Technology In the experiments BOSS and BIOMEX, Nuts and bolts to design future solutions: Alexander Gerst will investigate questions Technologie Our Earth is exposed to a permanent bombardment with high-energy particles, a phe- a variable electrical conductor tested in concerning the origin, distribution and nomenon known as solar wind. Happily, we are protected against this ‘barrage’ from the German MagVector/MFX experiment development of life in space as well as is to prepare the ground for future devel- Unsere Erde ist dem permanenten Beschuss durch hochenergetische Teilchen – dem the Sun by our Earth’s magnetic field. Our neighbouring planet, Venus, has no such possible habitable areas beyond Earth. opments in this area. During his stay on A device called Expose-R exposes certain sogenannten Sonnenwind – ausgesetzt. Zum Glück schützt uns das Erdmagnetfeld vor natural shield to protect it. There, the Sun’s magnetic field collides unchecked with the ISS, Alexander Gerst has installed and microorganisms to the harsh conditions diesem „Dauerfeuer“ der Sonne. Unser Nachbarplanet Venus hat keinen solchen natürli- the Venusian ionosphere, which interacts with the solar magnetic field like a kind of commissioned this experiment. of outer space. Will they survive? chen Schutzschirm. Dort trifft das solare Magnetfeld ungehindert auf die Ionosphäre der electrical conductor. These are the conditions investigated by DLR’s MagVector/MFX

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Venus, die als eine Art „elektrischer Leiter“ mit dem Magnetfeld der Sonne eine Wech- experiment, which is designed to be adjustable to a variety of electrical conductivities. selwirkung erzeugt. Solche Bedingungen untersucht das MagVector/MFX-Experiment It is hoped that the apparatus will find answers to many questions: how does the inter- des DLR und kann mit seinem Aufbau verschiedene elektrische Leitfähigkeiten einstellen. action between an ionosphere and the Sun’s magnetic field work, and what effects Die Apparatur muss Antworten auf viele Fragen finden: Wie funktioniert die Wechselwir- does it cause? What happens to the magnetic field in the interior of a planet as a func- kung von Ionosphären mit dem Magnetfeld der Sonne und welche Effekte treten dabei tion of conductivity? How might space technology benefit from the magnetic fields of auf? Was passiert mit dem Magnetfeld im Inneren der Planeten in Abhängigkeit von der the Sun and other heavenly bodies? The ISS offers ideal conditions for these measure- Leitfähigkeit? Wie lassen sich Magnetfelder von Sonne und anderen Himmelskörpern für ments: travelling at an orbital velocity of around 7.5 kilometres per second, the space die Raumfahrt nutzen? Die ISS liefert für diese Messungen ideale Bedingungen: Mit einer station continuously flies through the Earth’s magnetic field, providing MFX with a per- © NASA/© ESA Orbitalgeschwindigkeit von rund 7,5 Kilometern pro Sekunde durchfliegt die Raumstati- manent ‘planetary-scale laboratory environment’. When the hardware arrives on the on ständig das Erdmagnetfeld und liefert so permanent eine „Laborumgebung im Plane- European transfer vehicle ATV-5, Alexander Gerst will take delivery of the apparatus, tenmaßstab“ für MFX. Nachdem die Hardware mit dem europäischen Weltraumtranspor- the only one of its kind in the world, and install it in the European Drawer Rack (EDR) ter ATV-5 eingetroffen war, nahm Alexander Gerst diese weltweit einzigartige Apparatur of the Columbus module. Once this exciting experiment has been set up, the resultant in Empfang und baute sie in das European Drawer Rack (EDR) des Columbus-Moduls ein. discoveries may well assist in realising what is still science fiction today, like the protec- Nach dem Start dieses spannenden Experiments werden dessen Erkenntnisse vielleicht tive shields famously deployed on the U.S.S. Enterprise by Captain Kirk and his crew. At

eines Tages Science-Fiction wie Schutzschilde bei Captain Kirk & Co. auf der Enterprise some time in the future, elaborate spacecraft shells might well be a thing of the past. Schmid/© DLR Volker Wirklichkeit werden lassen. Aufwendige Spezialverkleidungen für Raumfahrzeuge könn- ten dann irgendwann in der Zukunft einmal der Vergangenheit angehören. Energy is an important and limited resource that must be managed properly and efficiently. Germany’s WiSe-Net experiment (WirelessSensor-NETwork) conducted by Energie ist eine wichtige und begrenzte Ressource, die richtig und effizient eingesetzt wer- Alexander Gerst on the space station uses WiFi sensors to gather important data, such den muss. Das deutsche WiSe-Net-Experiment (WirelessSensor-NETwork), das Alexander as ambient temperature, atmospheric pressure, relative humidity, acceleration, and the Gerst auf der Raumstation durchgeführt hat, sammelt über kabellose WLAN-Sensoren intensity of light in the Columbus module. These sources of energy – such as ambient wichtige Daten wie Umgebungstemperatur, Luftdruck, Luftfeuchte, Beschleunigung und light, for example – may be used to generate small quantities of electricity for low- Das deutsche WiSe-Net-Experiment, das Auch Astronauten auf der Raumstation Intensität des Lichts, die in der Umgebung des Sensors im Columbus-Modul erfasst wer- powered mobile devices. The WiSe-Net sensors are supposed to detect these potential Alexander Gerst auf der Raumstation schwitzen bei körperlichen Anstren- den. Aus diesen Energiequellen – wie zum Beispiel Umgebungslicht – kann man kleine sources and identify the extent to which this so-called ‘energy harvesting’ will be durchgeführt hat, sammelt über kabello- gungen. Alexander Gerst hat deswegen Strommengen für mobile Geräte mit geringer Leistung gewinnen. Die WiSe-Net-Sensoren possible on the space station in the future. The sensors themselves require very little se WLAN-Sensoren wichtige Daten wie während seiner Mission auch zum ersten Temperatur, Lichtstärke, Vibrationen, Luft- Mal Kleidung unter physiologischen sollen diese möglichen Quellen aufspüren und zeigen, inwiefern dieses sogenannte „Ener- power which can be supplied by converting light or ambient heat directly into electrical feuchtigkeit und Luftdruck im Columbus- Gesichtspunkten im Weltraum getestet. gieernten“ („Energy Harvesting“) in Zukunft auch auf der Raumstation möglich ist. Die energy. Being cordless, these small sensors may be easily re-arranged in the Columbus Modul. Aus diesen Energiequellen kann Das Spacetex-Experiment wird dabei hel- verwendeten Sensoren haben einen sehr geringen Energiebedarf, der auch durch die module. This also makes the devices attractive for application in industrial environ- man kleine Strommengen für mobile fen, neue textile Produkte für den Einsatz Umwandlung von Licht oder Umgebungswärme direkt in elektrische Energie gedeckt wer- ments on the ground because the effort to install them is drastically reduced compared Geräte mit geringer Leistung gewinnen. unter extrem anstrengenden Bedingungen den kann. Da diese kleinen Sensoren kabellos sind, lassen sie sich leicht an anderen Orten to hardwired systems. WiSe-Net is an industry-driven experiment which uses the Im EAC hat Alexander Gerst für dieses auf der Erde zu entwickeln. in Columbus unterbringen. Das macht sie auch für den Einsatz im industriellen Umfeld auf MagVector/MFX computer for processing, partly for cost-saving reasons. The informa- Experiment trainiert und die kleinen Sen- Astronauts on the space station sweat like der Erde interessant, da sich – im Vergleich zu kabelgebundenen Systemen – der Aufwand tion supplied by these small sensors might lead to the development of energy saving soren genau studiert. everyone else when performing strenuous für den Aufbau drastisch reduziert. WiSe-Net ist ein industriell motiviertes Experiment und devices on Earth, too. Small amounts of electricity might, for instance, be generated The WiSe-Net experiment conducted by work. Alexander Gerst has been the first nutzt den Computer von MagVector/MFX für die Datenverarbeitung, auch um Kosten zu from body temperature, pulse rate, blood pressure, oxygen saturation, and blood sugar, Alexander Gerst on the space station uses one to test a new type of physiologically sparen. Mit den Informationen, die die kleinen Sensoren liefern, ließe sich in Zukunft auch which might then be used, for example, to power a heart rate monitor for runners. cableless WiFi sensors to collect important designed clothing fabric in space. The data on temperature, light intensity, Spacetex experiment will be helpful in der Energieverbrauch auf der Erde senken. Zum Beispiel könnte über Körpertemperatur, Puls, Blutdruck Sauerstoffsättigung und Blutzucker Energie gewonnen werden, mit der Like everyone else, the crew on the space station break out in a sweat on their fore- vibrations, air humidity, and air pressure developing fabrics for hard work in in the Columbus module. All these are extreme conditions on Earth. dann zum Beispiel ein Pulsmesser beim Joggen mit Strom versorgt werden könnte. heads and in their armpits during physical exercise. Is it possible to find garments for potential sources of energy from which astronauts that are more comfortable to wear and do not restrict their freedom of small amounts of electricity can be gener- Physische Anstrengung treibt auch den Astronauten auf der Raumstation den Schweiß, movement? To find an answer to that question, Alexander Gerst participated in the ated to feed low-powered mobile devices. der aufgrund von der fehlenden Schwerkraft nur sehr eingeschränkt konvektiv verdunsten Spacetex experiment, wearing special clothing developed jointly by three research At the EAC, Alexander Gerst has trained kann, unter die Achseln. Lässt sich eine Kleidung für Raumfahrer finden, die sich ange- partners, the Hohenstein Institute, Schoeller Textil AG, the Berlin Charité, and DLR. The for this experiment and took a careful nehmer tragen lässt und nicht die Bewegungsfreiheit einschränkt? Um diese Frage zu DLR Space Administration in Bonn and the DLR Institute of Space Systems in Bremen look at the sensors. beantworten, hat Alexander Gerst im Spacetex-Experiment spezielle Kleidung getragen, supported the system integration on behalf of ESA. Thus, the German astronaut has die von den Forschungspartnern Hohenstein Institute, Schoeller Textil AG, Charité Berlin participated in the first clothing-physiology experiment conducted in microgravity, und DLR gemeinsam entwickelt wurde. Das DLR Raumfahrtmanagement in Bonn und das which will investigate the interaction between body, clothing, and climate. In harmony DLR-Institut für Raumfahrtsysteme in Bremen haben die Projektintegration dieses industriell with the motto of the mission, ‘shaping the future’, the Spacetex experiment will help motivierten Experiments bei der ESA unterstützt. Damit hat der deutsche Astronaut an to develop new functional clothes for use under extreme climatic and physiological dem ersten bekleidungsphysiologischen Experiment unter Schwerelosigkeit teilgenommen, conditions on Earth. Moreover, it is hoped that the resultant data will assist in improv- bei dem das Zusammenspiel von Körper, Kleidung und Klima untersucht wird. Ganz im ing the clothing of astronauts for future sojourns in space and for long-term missions Sinne des Missionsmottos „shaping the future“ wird das Spacetex-Experiment dabei helfen, like the journey to Mars, which, envisaged for sometime in the 2030s, will last about neue Funktionstextilien für den Einsatz unter extremen klimatischen und physiologischen three years. Yet, not only astronauts will benefit from the new textiles but also people Bedingungen auf der Erde zu entwickeln. Außerdem soll das gewonnene Datenmaterial on Earth who work to the limit of their physical capacity, or have to perform to top dabei helfen, die Kleidung der Astronauten für künftige Aufenthalte im All und auf Lang- standards under extreme environmental conditions. zeitmissionen wie die für 2030 geplante, rund dreijährige Reise zum Mars zu verbessern. Von den neuen Textilien werden somit neben künftigen Astronauten auch Menschen profitieren, die hier auf der Erde körperlich unter extremen Umgebungsbedingungen Höchstleis- tung erbringen müssen. 43 Der ArbeitsALLtag · Bildung Astronauts On the Job · Education

Bildung Education

Damit unser „Raumschiff Erde“ eine Zukunft hat, braucht es The future of ‘Spaceship Earth’ above all depends on our next generation of ‘space vor allem junge „Raumfahrerinnen und Raumfahrer“, die diese travellers’ who are prepared to meet coming challenges. This is why the motto of the Herausforderungen anpacken wollen. Deswegen gilt das Blue Blue Dot mission, ‘shaping the future’ has a lot to do with education. Therefore, Alex- Dot-Missionsmotto „shaping the future – Zukunft gestalten“ ander Gerst has dedicated part of his mission time to the young Earthlings, and tried besonders für die Bildungsarbeit. Alexander Gerst hat sich darum to raise their awareness concerning the problems of our planet. To this end, he has während seiner Mission auch um die jungen Bewohner unseres carried out a number of educational activities. Consistent with the Blue Dot spirit, all Planeten gekümmert und ihr Bewusstsein für die Probleme unserer these activities related to our Earth – showing its beauty and uniqueness, but also how Erde geschärft. Hierfür hat er zahlreiche Bildungsaufgaben über- fragile and vulnerable it is. nommen. Ganz im Sinne der Blue Dot-Idee hatten viele dieser Auf- gaben mit unserer Erde zu tun – zeigen wie schön und einzigartig, Earth Guardian – a nation-wide competition for school children aber auch wie zerbrechlich und schutzbedürftig sie ist. How can we protect our Earth effectively and sustainably? Creative ideas were needed Bundesweiter Schülerwettbewerb – „Beschützer der Erde“ to answer that question and to win the national “Earth Guardian” contest that had been put in place by the DLR Space Administration at the request of the Federal Minis- Wie können wir unsere Erde effektiv und nachhaltig schützen? try of Economic Affairs and Energy. Its intention was to make young children in prima- Kreative Ideen waren erforderlich, um diese Frage zu beantworten ry education aware of existing climate and environmental issues, helping them make und so den bundesweiten Wettbewerb „Beschützer der Erde“ zu greener choices on a day-to-day basis and encouraging them to become guardians of gewinnen, den das DLR Raumfahrtmanagement im Auftrag des our Earth. The contest has been integrated into regular classroom activities in Basic Sci- Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie ins Leben gerufen ence, Local Geography and/or Biology. During his mission, Alexander Gerst has been Vulkanausbruch auf der russischen hatte. Grundschülerinnen und -schüler sollen so schon früh ein in touch with the participating classes, sending them video messages from the ISS to Kamtschatka-Halbinsel: Während seiner Bewusstsein für Klima- und Umweltthemen entwickeln, Hand- support them in their search for creative ideas. In these video messages he has covered Studienzeit hat Alexander Gerst viele Vulkane aus der Nähe beobachtet. Von lungsmöglichkeiten zum alltäglichen Umweltschutz lernen und four themes of Earth stewardship: oceans, land masses, rivers and lakes, and forests. der Raumstation aus konnte er sich diese ermuntert werden, selbst einen Beitrag zur Bewahrung unserer Participation in this contest of ideas was open for classes of girls and boys attending Naturschauspiel aus 400 Kilometer Höhe Erde zu leisten. Dabei wurden die Unterrichtsfächer Sach- bezie- year 4 in the 2014/2015 school year, and had been organised by their school. Work on betrachten und für die Projekte Earth hungsweise Heimatkunde, Erdkunde und/oder Biologie einbezo- the projects started on October 15, 2014 everywhere in Germany. Entries were to be Guardian und Columbus Eye filmen. gen. Während seiner Mission hat Alexander Gerst die teilnehmen- sent directly to Alexander Gerst until December 15. An independent jury had reviewed Volcano eruption on Kamchatka peninsula: den Klassen von der ISS mit Videobotschaften bei ihrer kreativen the projects and determined the winners. The winners in each of the five categories Alexander Gerst visited a lot of volcanos as Ideensuche begleitet. In diesen Videos hat er den Schülern vier are to meet with the astronaut Alexander Gerst in Berlin in the spring of 2015. On part of his degree course at university. Themengebiete zur Bewahrung unserer Erde nähergebracht: Oze- March 20, 2015, during the award ceremony at the Deutsches Technikmuseum in Ber- During his mission he was able to view ane, Land, Flüsse/Seen und Wälder. An dem Ideenwettbewerb lin, the creative and highly motivated pupils from Cologne, Wuppertal, Ludwigsburg these natural spectacles from orbit, and konnten – im Klassenverband, über die Schule organisiert – Mäd- and Forchheim received the personal congratulation from Alexander Gerst. shoot videos of it for the Earth Guardian and Columbus Eye projects. chen und Jungen teilnehmen, die im Schuljahr 2014/2015 die vierte Klasse besucht haben. Die Projektarbeiten starteten bundesweit am 15. Oktober 2014. Wettbewerbsbeiträge konnten bis zum 15. Dezember direkt an Alexander Gerst gesendet werden. Eine unab- hängige Jury hat die Arbeiten bewertet und die Sieger ermittelt. Am 20. März 2015 nahmen die kreativen und motivierten Viert- klässler aus Köln, Wuppertal, Ludwigsburg und Forchheim bei der Siegerehrung im Deutschen Technikmuseum in Berlin persönliche Glückwünsche von Alexander Gerst entgegen.

Mit ursprünglich rund 68.000 Quadratkilometern Ausdehnung war der Aralsee früher der viertgrößte Binnensee der Erde. Die seit etwa 1960 durch die Umleitung großer Wassermassen im Zuges eines russischen Bewässerungsprojektes beding- te, zunehmende Austrocknung des abflusslosen Salzsees ist weltweit eine der größten vom Menschen verursachte Umweltkatastrophe. Alexander Gerst hat die Austrocknung © NASA/© ESA von der ISS aus fotografiert. © NASA/© ESA Formerly, the Russian Aral Sea was one of the four largest lakes in the world with an area of 68,000 square kilometres. The Aral Sea has been steadily shrinking since the 1960s after the rivers that fed it were diverted by Soviet 44 irrigation projects – one of the worthest man-made envi- 45 ronmental disasters ever. At the ISS, Alexander Gerst has pictured the drying of that lake. Adam/© DLR Columbus Eye – spektakuläres Unterrichtsmaterial aus dem Weltraum Columbus Eye – spectacular teaching resources from orbit Alexander Gerst hat unter Schwerelosig- keit kleine Schokolinsen in einer Plastiktüte Die NASA-Nutzlast High Definition Earth Viewing (HDEV) wurde im April 2014 außen NASA ‘High Definition Earth Viewing (HDEV)’ payload was attached to the outside of geschüttelt und sie so zur Kollision am europäischen Columbus-Modul angebracht. Mit vier HD-Videokameras nimmt HDEV Europe’s Columbus module in April 2014. Using four HD video cameras, HDEV has since gebracht – ähnlich den Partikeln, aus denen unser Sonnensystem entstanden seitdem atemberaubende Filmsequenzen unserer Erde auf. Ein Team des Geographischen then been shooting breath-taking video sequences of our Earth. A team of scientists from ist. Auf DLR-Parabelflügen hatte er zuvor Instituts der Universität Bonn stellt diese Videos auf der Homepage (www.columbuseye. the geography department of Bonn University is making these videos available to the schon einmal geübt. uni-bonn.de) jedermann zur Verfügung. Columbus Eye bietet aber nicht nur schöne Aus- general public on its homepage (www.columbuseye.uni-bonn.de). Yet, Columbus Eye sichten. Ebenfalls auf dieser Seite findet man Informationen zum deutschen Engagement not only offers lovely views. The same website also contains information on Germany’s Alexander Gerst jiggled a few handfuls of chocolate candies in a plastic bag to make auf der ISS und zum Thema Erdbeobachtung. Kernstück von Columbus Eye ist jedoch activities on the ISS as well as on Earth observation in general. The main task of Columbus them collide – like the particles did during das Unterrichtsmaterial zu Fächern wie Physik und Geographie. Es erklärt Lehrern, wie sie Eye, however, is to provide resources for subjects such as Physics and Geography. Teach- the formation of our solar system. He had die einzigartigen Aufnahmen verwenden können, um ihren Schülern ein umfassenderes ers receive guidance on how to use the spectacular material so as to give their students a practiced this once before on one of his Bild über das System Erde zu vermitteln. Auch dieses Material kann auf der Webseite fuller understanding of the Earth system. These resources, too, can be downloaded from parabolic flights. kostenfrei abgerufen werden. Auf einer Roadshow quer durch die Bundesrepublik wur- the website free of charge. Touring the whole of Germany, a roadshow has been held den Schülern und Lehrern die Unterrichtsmaterialen genauer erklärt. Columbus Eye zeigt to demonstrate the resources to students and their teachers, providing more detailed – ganz im Sinne von „shaping the future“ – die Erde als dynamisches System und geht explanations. Following the spirit of ‘shaping the future’, Columbus Eye shows the Earth dabei auf aktuelle Ereignisse wie zum Beispiel Naturkatastrophen aber auch menschen- as a dynamic system, referring to current events such as natural disasters but also human- gemachte Phänomene wie Waldbrände, Massenrodung der Regenwälder oder Berg- made events such as forest fires, extensive rainforest logging, and soil subsidence as a bauschäden ein. Astronauten haben einen Logenplatz, wenn es um die Sicht auf unseren result of mining. Astronauts have a front row seat overlooking our home planet. To com- Heimatplaneten geht. Um deren Eindruck mit dem der Schüler zu vergleichen, konnten pare the astronauts’ perspective with their own, students from the Siegburg Alleestraße Schüler des Siegburger Gymnasiums Alleestraße live mit Alexander Gerst sprechen. Er hat Grammar School joined Alexander Gerst live on the ISS to discuss our blue planet from am 1. September 2014 über ein Funkgerät auf der ISS mit den Schülern Kontakt aufge- his perspective. He contacted them on September 1, 2014, via radio and answered their 123RF © Denys Kurbatov nommen und ihre Fragen beantwortet. Funkamateure des „Deutschen Amateur Radio questions. Members of the Deutsche Amateur Radio Clubs (DARC) and an organisation Clubs“ (DARC) und die Organisation „Amateur Radio on the International Space Station“ called Amateur Radio on the International Space Station (ARISS) offered their support. (ARISS) hatten sie dabei unterstützt. A dream comes true – bubbles that last and last Seifenblasen – Schülerträume, die nicht platzen Soap bubbles can be expected to display some rather special features in microgravity. Seifenblasen müssten in Schwerelosigkeit einige Besonderheiten aufweisen, denn auf Here on Earth, gravity soon draws the water in their skin to the bottom, causing the der Erde sorgt die Schwerkraft dafür, dass das Wasser innerhalb einer Seifenblase nach membrane at the top to become very thin quickly, making the bubble burst after only a Wie verhalten sich Seifenblasen in Schwe- unten gezogen und der Seifenfilm daher im oberen Teil schnell recht dünn wird. Deshalb brief period. Under microgravity conditions, the soapy film should stay intact for much relosigkeit? Alexander Gerst hat es aus-

© NASA/© ESA platzt die Seifenblase schon nach kurzer Zeit. In Schwerelosigkeit sollte der dünne Film longer. Could soap bubbles even be ‘immortal’ in zero gravity? And what might happen probiert. aus Seifenwasser dagegen viel länger stabil bleiben. Sind schwerelose Seifenblasen viel- if you pierce one with a paper clip? Or if you merge two into one? Is it possible to use How do soap bubbles behave in micro- leicht sogar unsterblich? Und was passiert, wenn man eine Büroklammer hineinsteckt? ‘Concert A’ - or, for that matter, any other note - to move bubbles, or even water globules, gravity? Alexander Gerst has sampled it. Oder zwei zu einer einzigen vereint? Kann man mit dem Kammerton A oder mit anderen around in space? These are some of the questions raised by students who took part Tönen die Seifenblasen und vielleicht auch schwebende Wasserkugeln in Bewegung ver- in ‘Action 42’, a nation-wide competition for ideas held by DLR, ESA and the ‘Jugend setzen? Diese Fragen haben sich Schüler gestellt, die an der „Aktion 42“, einem großen forscht’ foundation for young researchers. The young people were only allowed to use Ideenwettbewerb des DLR, der ESA und der Stiftung „Jugend forscht“ teilgenommen space-worthy objects from a list of 42 ‘ingredients’, which is what gave the competition haben. Dabei durften die Jugendlichen nur „Zutaten“ aus einer Liste von insgesamt 42 its name, ‘Action 42’. The winning experiment entered by students aged between 15 weltraum-tauglichen Objekten auswählen – weshalb der Wettbewerb auch den Titel and 17 was a part of Alexander Gerst’s on-board research schedule. „Aktion 42“ trägt. Das Sieger-Experiment der sechs 15- bis 17-jährigen Schüler stand nun auf dem Bordstundenplan von Alexander Gerst. Further experiments were developed by scientists at the DLR Institute of Materials Physics in Space to provide some easy-to-understand illustrations of research under microgravity Weitere Experimente wurden von DLR-Wissenschaftlern aus dem Institut für Materialphy- conditions to an audience of children and young people. Some experiments address the sik im Weltraum entwickelt, um Kindern und Jugendlichen auf einfache Weise die For- question of how a paper aircraft will fly in microgravity. It is even possible to demonstrate schung in Schwerelosigkeit zu erklären. Dabei geht es unter anderem um die Frage, wie some of the processes involved in the formation of a planet: in a highly simplified simula-

Gonzalez/© DLR Papierflugzeuge in Schwerelosigkeit fliegen. Sogar Prozesse, die bei der Entstehung von tion, candies will be shaken in a plastic bag to cause collisions among them – similar to Alexander Gerst hat während seines Welt- Planeten eine Rolle spielen, werden dabei auf ganz stark vereinfachte Weise simuliert: what happened when small particles began to form the planets in our solar system. raumaufenthaltes immer wieder mit Schü- und zwar mit kleinen Schokolinsen, die in Schwerelosigkeit in einer Plastiktüte geschüt- lern gefunkt und ihre Fragen zu seiner telt und so zur Kollision gebracht werden – ähnlich den Partikeln, aus denen unser Son- Running in parallel with the Blue Dot mission, another creative competition sent stu- Mission beantwortet. Zeit hat er sich nensystem entstanden ist. dents on a journey through time: in this contest, organised jointly by DLR, ESA, and dafür immer genommen – sogar in Pausen the young readers’ foundation ‘Stiftung Lesen’, young people were invited to share seines Fitnessprogramms. Die Schüler des Gymnasium Siegburg Alleestraße haben In einem Kreativwettbewerb zur Blue Dot-Mission gingen Schülerinnen und Schüler auf their ideas on the future of spaceflight. The entrants were asked to picture themselves davon profitiert. Zeitreise: Zusammen mit „Stiftung Lesen“ und der ESA ludt das DLR die Jugendlichen in the year 2114. What will be the major tasks to be mastered by spaceflight? Will ein, sich Gedanken über die Zukunft der Raumfahrt zu machen. Die Aufgabenstellung: humans have set foot on Mars? Will there be a human colony on the Moon? Will we During his stay at the ISS, Alexander Die Schüler sollten sich gedanklich 100 Jahre in die Zukunft ins Jahr 2114 versetzen. have received signals from aliens? Students were to present their visions in the form of Gerst has contacted pupils and answered their questions. Therefore, he took the Welches werden dann die großen Ziele in der Raumfahrt sein? Haben Menschen bereits an essay, a science-fiction story, or a video. time, e.g. a break between a fitness ses- den Mars betreten? Gibt es eine Mond-Kolonie? Haben wir Signale von Außerirdischen empfangen? In Form von Aufsätzen – aber auch als Comic, Weltraum-Krimi oder Video – sion. The pubils from the Siegburg 47 Alleestraße Grammar School benefit from verfassten die Schüler ihre Visionen. his engagement.